陳松云，王 達(dá)，戚艷嘉

(1.海軍裝備部綜合計(jì)劃局信息保障室，北京 100036；2.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一四研究所，北京 100101)

0 引 言

2017年7月，美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合需求審查委員會(huì)（JROC）最終批準(zhǔn)確認(rèn)了航母艦載無(wú)人加油系統(tǒng)（代號(hào)MQ-25）的項(xiàng)目需求。與此前的艦載無(wú)人系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)相比，MQ-25的關(guān)鍵性能要求大幅降低，僅提出2項(xiàng)基礎(chǔ)需求：航母適配性和空中加油。

美海軍計(jì)劃在2017-2022年間在MQ-25項(xiàng)目上持續(xù)投入25億美元經(jīng)費(fèi)支撐研發(fā)工作，2017年10月向4家競(jìng)標(biāo)廠商征求設(shè)計(jì)方案，于2018年向波音公司授予合同，計(jì)劃于2019年或2020年實(shí)現(xiàn)MQ-25上艦。

1 MQ-25關(guān)注航母適配性和加油能力，與UCLASS項(xiàng)目相比，需求大幅降低

1.1 2016年提出MQ-25替代UCLASS，需求發(fā)生重大調(diào)整

2016年1月，美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)辦公室（OSD）在完成無(wú)人機(jī)情報(bào)、監(jiān)視和偵察（ISR）聯(lián)合投資項(xiàng)目審查后，指示美國(guó)海軍將注意力集中于研發(fā)艦載無(wú)人空中加油系統(tǒng)，該系統(tǒng)被命名為“MQ-25”（“黃貂魚”）。這表明美軍艦載無(wú)人機(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目需求發(fā)生明顯變化[1]。

此前，美國(guó)海軍一直致力于發(fā)展具備ISR和空對(duì)地打擊能力、且可在未來(lái)實(shí)現(xiàn)空中加油能力的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)（也就是UCLASS系統(tǒng)）。該系統(tǒng)的目標(biāo)是在高強(qiáng)度作業(yè)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)ISR及精確打擊能力，并具備后期升級(jí)加油功能的能力[2]。而在MQ-25項(xiàng)目下，美國(guó)海軍的重心在于研發(fā)和生產(chǎn)可在航母作業(yè)及起降的無(wú)人加油機(jī)。該系統(tǒng)在許可環(huán)境下為海軍艦載機(jī)進(jìn)行空中加油并具備有限的ISR能力，主要目標(biāo)是延伸航母航空聯(lián)隊(duì)的作戰(zhàn)能力，并增加用于打擊作戰(zhàn)任務(wù)F/A-18E/F的數(shù)量。圖1為美海軍艦載無(wú)人系統(tǒng)需求論證演變歷程。

郭沫若（1892～1978），原名______，四川樂(lè)山人，中國(guó)現(xiàn)代杰出的作家，______、______家、______家、社會(huì)活動(dòng)家。1919年“五四運(yùn)動(dòng)”爆發(fā)后積極投身于新文化運(yùn)動(dòng)，代表作有詩(shī)集《______》《星空》，歷史劇《_______》《虎符》《棠棣之花》等。

圖1 艦載無(wú)人系統(tǒng)需求論證演變歷程Fig.1 Evolvement of ship-borne unmanned system requirement demonstration

1.2 MQ-25最終需求明確為航母適配性和空中加油

2017年7月，聯(lián)合需求監(jiān)督委員會(huì)（JROC）批準(zhǔn)了MQ-25系統(tǒng)的需求。在項(xiàng)目的能力需求文件中，美國(guó)海軍對(duì)MQ-25系統(tǒng)的2項(xiàng)基礎(chǔ)需求為航母適配性和空中加油。

由美國(guó)海軍定義的航母適配性，是指新研無(wú)人機(jī)要具有在現(xiàn)有及規(guī)劃中的航母上高效作業(yè)和起降，并能夠集成到航母航空聯(lián)隊(duì)中作業(yè)的能力[3]。

MQ-25系統(tǒng)主要包含飛行器部分（MQ-25）、控制系統(tǒng)和連通部分（CS & C）、航母本艦部分3部分。如圖2所示。飛行器部分需要研發(fā)一種艦載無(wú)人飛行器及相關(guān)的支撐系統(tǒng)；控制系統(tǒng)和連通部分需要與現(xiàn)有的命令和控制系統(tǒng)之間建立接口，并且建立任務(wù)分配、處理、說(shuō)明和分發(fā)系統(tǒng)；航母本艦部分需要在現(xiàn)有航母設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造以支持無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。美國(guó)海軍艦載無(wú)人飛行項(xiàng)目辦公室將扮演主要系統(tǒng)集成商的角色對(duì)3個(gè)部分進(jìn)行統(tǒng)一管理和集成。

3）開展獨(dú)立的成本評(píng)估

空中加油能力是指新研無(wú)人機(jī)將作為?；佑蜋C(jī)，為其他艦載飛機(jī)開展加油作業(yè)[4]。目前該項(xiàng)工作由海軍F/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”完成。

2 美海軍將在MQ-25項(xiàng)目上持續(xù)投入25億美元

2017-2022年之間，海軍安排預(yù)算25億美元用于繼續(xù)研發(fā)MQ-25系統(tǒng)航母部分和控制系統(tǒng)部分，并且開始飛機(jī)部分的研發(fā)。這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，每年用于MQ-25系統(tǒng)的年度經(jīng)費(fèi)需求從8 900萬(wàn)美元上升至5.546億美元，如圖3所示。

圖2 MQ-25系統(tǒng)的三大組成部分[5]Fig.2 Three key segments of the MQ-25 system

圖3 海軍MQ-25系統(tǒng)研發(fā)投入情況（2017財(cái)年-2022財(cái)年）[6]Fig.3 Navy′s MQ-25 investment plan（FY2017-FY2022）

2018財(cái)年第一季度，海軍計(jì)劃從4家競(jìng)標(biāo)廠商征集MQ-25飛機(jī)提案。海軍在2018年夏季開展里程碑B審查以評(píng)估海軍是否準(zhǔn)備好進(jìn)入飛機(jī)部分采辦流程中的工程和制造研發(fā)階段，并且從4家競(jìng)標(biāo)公司（波音公司、通用原子航空系統(tǒng)公司、洛克希德·馬丁公司和諾斯羅普·格魯曼公司系統(tǒng)公司）中選擇了波音公司。

在每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，海軍都要依據(jù)建立的標(biāo)準(zhǔn)開展項(xiàng)目過(guò)程評(píng)估，并且在項(xiàng)目進(jìn)入下一個(gè)研發(fā)階段前為主要領(lǐng)導(dǎo)提供簡(jiǎn)報(bào)。如果該過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)的話，基于知識(shí)的方法與GAO的項(xiàng)目研發(fā)最佳實(shí)踐相一致。而且，產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中采用基于知識(shí)的方法可以獲得積極地項(xiàng)目成果，同時(shí)證明在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)獲得了更高層次的知識(shí)。

3 美海軍將基于知識(shí)的采辦策略應(yīng)用于MQ-25項(xiàng)目，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)

美國(guó)海軍建立了用于MQ-25飛機(jī)采辦的基于知識(shí)的方法。比如，美國(guó)海軍計(jì)劃采用一種隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)的方法來(lái)發(fā)展和演化MQ-25。更確切說(shuō)，海軍希望在關(guān)鍵決策點(diǎn)時(shí)通過(guò)采用基于知識(shí)的規(guī)范評(píng)估項(xiàng)目，達(dá)到在項(xiàng)目過(guò)程中只采用成熟度高的技術(shù)。

在2018年里程碑B審查（研發(fā)過(guò)程的開始）時(shí)，MQ-25項(xiàng)目的終極勝利很大程度上依托于海軍提出可執(zhí)行業(yè)務(wù)方案以及高效執(zhí)行計(jì)劃的能力。

1.2.1.1 成立干預(yù)小組 干預(yù)小組由取得心理咨詢師資格證的副主任護(hù)師2名和主管護(hù)師2名、工作2年以上的護(hù)師4名組成。研究開始前對(duì)小組成員進(jìn)行研究?jī)?nèi)容、研究流程及研究方法等統(tǒng)一培訓(xùn)。

3.1 國(guó)防部采辦流程

1）采用開放的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法

(1)傳感器系統(tǒng)：汽車運(yùn)用自身配戴的雷達(dá)、攝像機(jī)、夜視鏡、激光掃描儀、全景攝像頭等設(shè)備將周圍的環(huán)境轉(zhuǎn)化成抽象的模擬圖到中央處理器，轉(zhuǎn)為虛擬的圖像，再聯(lián)系汽車相連通的剎車，方向盤等設(shè)備成功決策。

可選方案評(píng)估在國(guó)防部采辦流程的技術(shù)成熟和風(fēng)險(xiǎn)降低初始階段開展。根據(jù)國(guó)防部采辦指南，可選方案評(píng)估過(guò)程要評(píng)估潛在裝備方案的成本和優(yōu)勢(shì)。潛在裝備方案具備的條件是可以彌補(bǔ)初始功能文件中提到的能力缺口，并且滿足成本最低方案需求。

首選方案的作戰(zhàn)需求在能力開發(fā)文件草案中進(jìn)行定義，該草案發(fā)布前要經(jīng)過(guò)美國(guó)海軍及國(guó)防部級(jí)多個(gè)階段的審查和驗(yàn)證。GAO在產(chǎn)品研發(fā)最佳體驗(yàn)項(xiàng)目的工作發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目需求的清晰理解和穩(wěn)定對(duì)建立可執(zhí)行的業(yè)務(wù)方案有關(guān)鍵作用。圖4為美國(guó)國(guó)防部采辦流程。

李高明在廢品站干了三個(gè)月，這三個(gè)月里，他碰著機(jī)會(huì)就故意和人爭(zhēng)論，訓(xùn)練自己的語(yǔ)言能力。三個(gè)月后，他感覺(jué)自己基本能用漢語(yǔ)和人交流了?！罢莆諠h語(yǔ)以后，我感覺(jué)是脫胎換骨一樣?！碑?dāng)然，也鬧過(guò)笑話。他朋友說(shuō)他吐字不清晰，他爭(zhēng)辯沒(méi)有“吐字”二字。

圖4 國(guó)防部采辦流程[7]Fig.4 DOD′s acquisition process

3.2 美國(guó)海軍采用基于知識(shí)的采辦策略

2017年4月，海軍領(lǐng)導(dǎo)層確認(rèn)的MQ-25采辦策略，很大程度上反映了基于知識(shí)的采辦方法。在美國(guó)海軍還在發(fā)展、重新定義和完善大部分采辦文件，以完成項(xiàng)目可執(zhí)行方案的同時(shí)，GAO通過(guò)對(duì)采辦策略和其他可用文件的審查發(fā)現(xiàn)海軍采用了基于知識(shí)的方法，且該方法與GAO的項(xiàng)目研發(fā)最佳實(shí)踐相一致。

基于知識(shí)的采辦策略主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

烏江風(fēng)情廊道文化旅游產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展已初具規(guī)模，區(qū)域內(nèi)形成多核聯(lián)動(dòng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，但受投資強(qiáng)度、開發(fā)力度、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平和跨區(qū)域合作等因素影響，存在的問(wèn)題也比較顯著。

在新研產(chǎn)品的決策審查階段（里程碑B），國(guó)防部需要作出重要投資的提案，以授權(quán)海軍進(jìn)入國(guó)防部采辦流程的工程和制造研發(fā)階段，同時(shí)選擇研發(fā)承包商并與之簽訂合同。需求的確認(rèn)和理解從擔(dān)保人（通常為海軍）提交初始功能文件開始。初始功能文件提供能力缺口、缺口存在下的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，以及彌補(bǔ)該缺口的推薦解決方案。

（6）近視鏡是用來(lái)輔助看遠(yuǎn)的，看近戴近視鏡會(huì)加重近視的度數(shù)。（可以將近視鏡放在離書本10公分處看書本上的字，字變小了。字變小后使眼睛過(guò)度調(diào)節(jié)，加重視疲勞增加近視度數(shù)）因此看近應(yīng)配戴低度凸透鏡上附加適度的三棱鏡,可預(yù)防眼軸增長(zhǎng)，看近相當(dāng)于望遠(yuǎn)，減輕視疲勞。

海軍對(duì)該項(xiàng)目的要求，首先是實(shí)現(xiàn)初始的空中加油和部分ISR能力，同時(shí)采用開放的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)以支撐后續(xù)的增值能力升級(jí)，比如增加接受燃油、武器及升級(jí)雷達(dá)系統(tǒng)的能力。

2013年7月，GAO曾指出在國(guó)防采辦中采用開放式的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)可以有效地降低時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。此外，采用不斷進(jìn)化和增值更新的方法可以更好地獲取設(shè)計(jì)及制造的知識(shí)，并可以增加提供及時(shí)且經(jīng)濟(jì)上可負(fù)擔(dān)的能力的可能性。

多年來(lái)，油田與地方政府在合作共建中保持了相對(duì)穩(wěn)定和諧的關(guān)系，但部分區(qū)域還存在一些不和諧因素，個(gè)別地區(qū)油地關(guān)系仍是油田開發(fā)建設(shè)的“攔路虎”，不同程度地影響和制約著油田的勘探開發(fā)。

2）采用基于知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估進(jìn)展并給出關(guān)鍵決策

在MQ-25飛機(jī)研發(fā)過(guò)程中，海軍為各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)制定了基于知識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。這些關(guān)鍵點(diǎn)包括：研發(fā)合同授予、系統(tǒng)設(shè)計(jì)審查、低利率生產(chǎn)合同以及初始作戰(zhàn)試驗(yàn)開展等。

在實(shí)際通信過(guò)程中，由于網(wǎng)絡(luò)限制流量、數(shù)據(jù)傳輸間隔短等因素，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)擁堵現(xiàn)象，即模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)不能及時(shí)傳送到遠(yuǎn)程終端，而是堆積在網(wǎng)絡(luò)上，從而引起接收端數(shù)據(jù)延時(shí)或者接收不到數(shù)據(jù)。本文采用軟件編程的方法(如圖4所示)成功地解決了該問(wèn)題，如數(shù)據(jù)傳輸流程圖所示，在發(fā)送數(shù)據(jù)前應(yīng)根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)設(shè)置合適的定時(shí)時(shí)間(本測(cè)試確定為3s),發(fā)送完數(shù)據(jù)后，立即進(jìn)入接收中斷同時(shí)開啟定時(shí)器，如果在定時(shí)時(shí)間內(nèi)接收到正確的反饋信息，則發(fā)送下一組數(shù)據(jù);否則，定時(shí)時(shí)間到后，則關(guān)閉當(dāng)前連接，重新請(qǐng)求連網(wǎng)。經(jīng)測(cè)試，該方法能夠解決數(shù)據(jù)擁堵問(wèn)題，且重新連網(wǎng)的時(shí)間達(dá)到3～4s(如圖5所示)，有3次連網(wǎng)出現(xiàn)，且數(shù)據(jù)是連續(xù)的。

同時(shí)，美國(guó)海軍還期待MQ-25系統(tǒng)可以具備情報(bào)、監(jiān)視和偵察（ISR）能力，但這些需求不作為原始需求。

國(guó)防部長(zhǎng)辦公室的成本分析和項(xiàng)目評(píng)估辦公室開展的成本分析是MQ-25飛機(jī)獨(dú)立成本評(píng)估的一個(gè)過(guò)程。聯(lián)邦法規(guī)、國(guó)防部采辦指南以及項(xiàng)目研發(fā)最佳實(shí)踐表明擁有獨(dú)立的成本評(píng)估對(duì)于確定新研項(xiàng)目的業(yè)務(wù)方案是十分重要的[8]。成本分析和項(xiàng)目評(píng)估辦公室解釋說(shuō)，目前他們還未完成成本評(píng)估工作，這項(xiàng)工作會(huì)在2018年夏天海軍開展MQ-25里程碑B審查之前完成。

采用基于知識(shí)的采辦策略可以有效控制采辦風(fēng)險(xiǎn)，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

1）督促項(xiàng)目研發(fā)計(jì)劃執(zhí)行

海軍計(jì)劃采用開放的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法開展MQ-25全壽期過(guò)程的研發(fā)、試飛和部署。

根據(jù)海軍采辦策略，從MQ-25飛機(jī)的產(chǎn)品研發(fā)（里程碑B）到形成初始作戰(zhàn)能力，海軍計(jì)劃采用6-8年的時(shí)間?；贕AO項(xiàng)目研發(fā)最佳實(shí)踐，將項(xiàng)目計(jì)劃限制在5-6年的時(shí)間是更優(yōu)的選擇，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)間與國(guó)防部的財(cái)政預(yù)算更吻合，而且可以促進(jìn)關(guān)于技術(shù)和需求的貿(mào)易談判。

2）限制技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

但過(guò)硬的油品質(zhì)量一直是中國(guó)石油的優(yōu)勢(shì)，也因此“圈住”了許多忠誠(chéng)客戶。在黑龍江銷售看來(lái)，保證油品質(zhì)量的前提下，在適當(dāng)為農(nóng)民提供一些優(yōu)惠政策，就是對(duì)農(nóng)戶最大的實(shí)惠。

海軍希望通過(guò)授權(quán)的方式在研發(fā)階段可以明顯降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，MQ-25飛機(jī)的技術(shù)及子系統(tǒng)必須在設(shè)計(jì)階段即完成相關(guān)環(huán)境下的認(rèn)證工作。如果某一項(xiàng)技術(shù)確認(rèn)不滿足進(jìn)度標(biāo)準(zhǔn)，那么美海軍計(jì)劃推遲該項(xiàng)技術(shù)的引入，直至達(dá)到規(guī)定的成熟水平。

聯(lián)邦法規(guī)和產(chǎn)品研發(fā)最佳實(shí)踐表明，在進(jìn)入國(guó)防采辦系統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)階段前進(jìn)行技術(shù)成熟度驗(yàn)證是十分重要的[9]。正如GAO在2017年的報(bào)告中指出的，在開始系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)前技術(shù)成熟度不達(dá)標(biāo)，將導(dǎo)致重新設(shè)計(jì)或經(jīng)濟(jì)及時(shí)間成本急劇增加，尤其在后續(xù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)需要修訂設(shè)計(jì)方案的時(shí)候[10]。

3）限制設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)

因?yàn)楹＼姏Q定不開展MQ-25系統(tǒng)級(jí)別的初步設(shè)計(jì)審查，所以，在之前UCLASS飛機(jī)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改是最優(yōu)的方案，這可以讓承包商充分利用UCLASS項(xiàng)目中獲取的設(shè)計(jì)知識(shí)。除此之外，海軍還可以利用從4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)降低合同以及之前完成的多層次模型機(jī)獲得的知識(shí)。

GAO在產(chǎn)品研發(fā)最佳實(shí)踐中強(qiáng)調(diào)了在開始項(xiàng)目研發(fā)之前從之前的設(shè)計(jì)獲取知識(shí)以降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的重要性[11-13]。原型機(jī)可以使研發(fā)人員更好的理解項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求、提供方案的可行性，以及成本（項(xiàng)目業(yè)務(wù)方案的關(guān)鍵）[14]。

預(yù)警裝置必須經(jīng)過(guò)細(xì)致的系統(tǒng)分析和決策，才能實(shí)現(xiàn)要在最短的時(shí)間分析和鑒別變電設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，及時(shí)找出故障原因降低誤報(bào)率，實(shí)現(xiàn)預(yù)警準(zhǔn)確性的要求。除此之外，經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的細(xì)致分析和決策，還能根據(jù)分析信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)來(lái)源來(lái)判斷故障的種類和級(jí)別，給終端計(jì)算機(jī)提供故障判斷信息。

4 結(jié) 語(yǔ)

美國(guó)海軍一直重視航母艦載無(wú)人系統(tǒng)的技術(shù)需求。通過(guò)批準(zhǔn)艦載航母無(wú)人機(jī)（MQ-25）項(xiàng)目，美海軍確定2個(gè)基礎(chǔ)需求：航母適配性和空中加油。未來(lái)5年美國(guó)將加大對(duì)MQ-25項(xiàng)目的研發(fā)投入，并采用基于知識(shí)的采辦策略來(lái)有效地控制采辦風(fēng)險(xiǎn)。