指挥信息系统装备数字化质量监督与检验验收系统构建

李延峰

(军械工程学院 研究生队，石家庄 050003)

随着信息技术的迅猛发展及其在武器装备中的广泛应用，军械装备的信息化程度日益提高，装备质量牵涉的因素不断增多［1］，当前基于手工作业为主的质量监督与检验验收模式难以适应新的形势和任务需要。主要表现在以下几个方面:①工作效率难提高:以手工作业为主的质量监督与检验验收模式往往需要耗费大量的人力、物力，且大多数工作属重复性劳动，劳动强度大，但效率不够高;②质量隐患难发现:目前研制生产的装备以及用于调试、试验、检验验收的工装设备信息化程度都比较高，主要由内置芯片或计算机控制，其在运行过程中潜在的故障或缺陷很难通过人工监督与检验验收的方式方法发现;③过程状态难追溯:当前开展装备质量监督与检验验收的记录大多是阶段性定性描述，不能准确描绘装备每时每刻所处的技术状态，一旦装备发生故障，难以从记录上分析查找原因;④历史数据难利用:装备在性能改进或后续批生产质量控制过程中，往往需要对涉及该装备的历史数据进行统计分析和借鉴使用，而当前装备历史数据大多记录于纸质载体且保存分散、格式不一，再生利用率比较低;⑤使用场景难模拟:当前装备质量监督与检验验收的方法手段主要侧重于厂内静态战术技术指标的符合性验证，不能模拟其实际的训练、作战使用环境，考核结论和效果存在较大的局限性。在这种情况下，利用信息技术，开发相关资源，建立数字化的质量监督和检测检验环境，探索信息化条件下质量监督和检测检验的方法和手段，已经成为保证装备质量、提高检测检验效率的必然要求［2］。

1 系统简介

1.1 主要功能

该系统主要实现如下功能:①质量监督可视化:以网络视频监控和在线数据监测两种方式实现对装备生产、调试、检验试验全过程的质量监督;②单体检验自动化:开发智能化的检验验收设备，实现数据采集、结果判定的自动化;③系统检验实战化:基于特定的战术背景和战术想定，以“红蓝对抗”的方式实现仿实战的系统/分系统级检验验收，动态考核装备在“实战”条件下的战术技术性能;④过程记录标准化:规范统一记录格式，实现质量监督与检验验收记录生成、存贮的标准化、正规化，保证记录的可追溯性;⑤数据利用高效化:实现对质量监督和检验验收数据的深度利用，提高历史数据的再生利用率［3］。

1.2 系统组成

该系统由中心控制与处理模块、视频/数据监控模块、单体设备检验验收模块、系统/分系统检验验收模块、检验验收指控模块、数据深度处理模块等组成，如图1 所示。

图1 系统组成示意图

1)中心控制和处理模块:包括一个控制台和分布式数据处理节点，其主要任务包括系统监控、用户管理、视频展示、数据展示、文档管理、数据处理等。

2)视频/数据监控模块:包括视频监控和数据监控两部分。视频监控采集环境实验室、生产线等处的固定视频和检验验收试验现场等处的机动视频，数据监控是采集环境试验设备和被检验验收装备等的状态或运行数据。

3)单体设备检验验收模块:利用手持式检验验收终端，现场录以手动或自动的方式获取检验验收数据，形成检验验收记录。

4)系统/分系统检验验收模块:由工装设备、专用设备等模拟通信与网络环境，为系统/分系统的信息传递建立通道;基于战术想定，驱动系统/分系统运行，考核被检验验收系统/分系统在不间断工作条件下的实际性能。

5)检验验收指控模块:实现对检验验收整个过程的指挥控制，一方面可以实时掌握检验验收的进程，实现检验验收数据的同步显示;另一方面，则可以实现从提交审查、检验验收实施、记录生成、记录评审、逐级审签、合格判定等整个流程的规范化、正规化。

2 硬件设计

硬件方面主要包括控制与处理设备、通信与网络环境模拟设备、视频/数据采集/传输设备、检验验收终端、通信终端等。

1)控制与处理设备:包括主控台、服务器、显示设备、声响设备、网络设备等，提供整个系统的控制与计算能力。

2)通信与网络环境模拟设备:包括组成各级炮兵指挥信息系统的各种工装设备，建立系统通信和网络的模拟环境。

3)功能终端模拟设备:以计算机、服务器为载体，运行功能模拟软件，模拟各级各类指挥系统的功能。

4)视频/数据采集/传输设备:包括摄像头、数据读取设备、数据传输设备等，实现视频数据采集、设备运行数据采集及传输等。

5)检验验收终端:以手持式电脑为载体，完成数据接收、记录生成、结论判定等。

6)通信终端:提供多种数据接口，并完成相关数据的转换。

3 软件设计

软件方面主要包括控制中心服务器软件(以下简称服务器软件)、检验验收终端软件、战术想定生成/驱动软件、功能终端模拟软件等。

1)服务器软件:提供控制中心数据库管理、技术资料管理、数据利用、展示演示、系统/分系统检验验收等功能。

2)检验验收终端软件:运行在检验验收终端，实现检验验收数据获取、记录生成、合格判定等。

3)战术环境模拟软件:根据需要生成特定的战术想定，并驱动系统的运行，考核系统在“实战条件”下、不间断工作状态下的功能性能。记录系统在特定战术背景下的信息交互情况，直观显示系统中的数据流、信息流。

4)功能终端模拟软件:模拟系统中各级指挥终端、图形终端、通信终端等的功能，在通信与网络模拟环境下，为系统/分系统的检验验收提供必要的上下级。

服务器软件与检验验收终端软件要相互配合，共同完成表格生成、数据获取、结论判定等，如图2 所示。

图2 从规范到检验结论数字化流程

4 涉及关键技术

装备数字化质量监督与检验验收系统研究是一项庞大复杂的系统工程，涉及的关键技术有:

1)多路数据采集技术。为了实现对生产、试验过程的质量监督，需要实时采集相关设备的运行数据。有些设备对外提供数据接口，可以由外部设备读取;有些设备则是由计算机控制的，其运行数据直接存储在计算机中。如何实时采集不同来源、不同格式、不同性质、不同速率的运行数据并传输到控制中心，是系统开发要解决的一个技术难点。

2)战场环境仿真技术。为了以“红蓝对抗”的方式考核装备在模拟实战条件下的战术技术性能，需要建立仿真的战场环境。其中涉及的主要技术难点包括战斗队形自动配置、装备属性建模、战斗进程控制、信息流/数据流可视化等［4］。

3)装备状态监控技术。在装备联试联调、系统检验验收时，需要准确了解各组成部分的工作状态，尤其是报文、数据、指令的收发情况，以此掌握信息流程，及时发现、定位信息“堵塞点”，为快速排除故障、提高检验验收效率提供依据。针对不同类型的装备，需要采取不同的监控技术，如基于消息机制的监控、链路层监控等。

5 结束语

开展装备数字化质量监督和检验验收系统研究是适应装备信息化建设发展的现实需要，是转变装备战斗力生成模式的有益探索，对于创新质量工作方法和手段、提高质量工作效率和水平将起到重要的推动作用，同时该系统研究对部队改进装备操作和维修保障训练模式具有一定的借鉴作用。

［1］李霖.军事装备前沿理论与改革实践［M］.北京:国防工业出版社，2010.

［2］李玉才.质量监督原理与实践［M］.长沙:国防科学技术出版社，1996.

［3］杨春，谢文秀. 对大型复杂装备质量监督工作的思考［J］.装备指挥技术学院学报，2003，14（3）:1-3.

［4］秦宜学.数字化战场［M］.北京:国防工业出版社，2002.

［5］张少兵，郭忠伟，钱晓进，等. 基于DoDAF 的防空兵指挥信息系统作战体系结构［J］.兵工自动化，2011（3）:18-20.

［6］王建华，程启月. 指挥信息系统的风险分析及其方法［J］.火力与指挥控制，2012（6）:8-11.

［7］杨欢.加强炮兵指挥信息系统使用管理的几点思考［J］.四川兵工学报，2012（4）:53-55.