靶场装备网络化测试方法研究

(整期优先)网络出版时间:2020-07-13
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靶场装备网络化测试方法研究

韩忠辉

解放军 91404部队 秦皇岛 066000

:随着新军事变革的不断深化,靶场测控装备的信息化程度不断加深,对测控装备的保障工作难度也不断加强,为此研究了一种针对测控装备的网络化测试方法。分析了国内外以网络化为中心的装备保障方法研究成果,研究和设计了一套测控装备网络化测试信息系统,对其结构和目标进行了详细分析,为后续研究打下基础。

关键词:靶场;测控装备;网络化;测试方法

1引言

随着新军事变革的不断发展和武器装备信息化程度不断提升,靶场测控装备的信息化需求也越来越高,使原本数量众多的靶场测控装备体系的复杂程度也越来越高,对测控装备的维护与使用费用也逐渐增高,试验时测控装备需要的维护时间变长,并随着装备使用时间的增大而增长,对测控装备的适用性的影响较大。而目前美国针对信息化武器装备自主保障的以网络为中心的装备测试信息系统为靶场测控装备的信息化管理提供了较好的参考和思路,建立网络化的靶场装备信息化管理系统是对测控装备进行信息化管理、维护和使用的一种较为科学的手段和方法,对提高测控装备维护效费比、装备适用性具有积极的影响意义。

2国内外发展现状

2.1国外发展现状

美国最初提出一种“综合诊断”的构架,综合测试武器装备全寿命周期内的各种信息用于提高装备的故障诊断能力。该构架是针对F-15飞机、F-16飞机等第一代BIT武器系统存在的一些共性问题,例如故障诊断虚警率高、分辨能力差等弊端导致的维护和使用经费居高不下、战备完好性不好等问题。

后来“综合诊断”思想进一步发展完善,形成武器装备自主保障模式,其核心和前提是以网络为中心的装备测试信息系统,这是美国21世纪航空武器装备保障的最新方法和发展方向,主要针对F-35战斗机进行自主保障,尽可能地降低装备保障费用,提高保障方案的经济性和可持续性。该方案依托装备状态的维修体系,采取主动反应方式,根据飞机的训练需求和作战使命,使用飞机自有的PHM系统对飞机故障进行预测和诊断,通过通信链路将数据信息传送到地面设备并针对性地选择保障方案和维修计划,并将所属的训练资源、产品保障资源联合起来,形成一套互动、协调、快速反应的综合保障系统。这种模式的应用将保障人力降低了约25%,维修保障物资运输量降低约50%,出勤率提高约25%。针对F-35战斗机的自主保障方案内容主要有:(1)保障人员一体化训练系统;(2)综合故障诊断、预测、状态管理、维修的一体化框架;(3)用于信息传输的信息传输通道;(4)实时性较好的提供保障需求的物质设施。这四个方面的内容是以网络为中心进行延伸扩展,实现测控、故障诊断、故障维修、资源保障的共享。

随着信息化战争的不断发展和“一体化联合作战”,以网络为中心的诊断方法在欧美等国不断深化。2003年,美国国防部提出网络中心的概念,将数据策略模式由基于应用改为基于服务的基础,后续继续深化发展出以网络为中心的诊断、操作、测试等概念和模型,以网络为中心的诊断结构逐渐完善。

美国于2008年在以网络为中心的诊断框架基础上扩展了F/A-18飞机的自动维修设施的网络中心功能,目前这种自动维护软件在多个平台上运用,被美国海军和空军广泛使用。

而美军的ARGCS系统在以网络为中心的基础上通过全球的信息获取进行全球范围的快速保障。利用网络连接获取实时快速的诊断信息,综合处理各级别的数据和推理结果后给出更精确的处理结果。该系统可连接与后勤保障系统和已有数据库,提高故障检测诊断和定位的能力并加强互操作能力。

2.2国内发展现状

我国对网络化装备测试系统的研究起步较晚,对该领域的测试技术和保障系统的研究相关的文献及论述较少。而且目前国内的各类武器装备在全寿命周期内的各过程在地域上较为分散,大部分的故障诊断和装备测试信息不能得到充分的共享和综合使用。装备测试信息系统的研究和发展只有个别单位进行了较为简单的研究和尝试工作,构建了较为初级的测试信息系统,但行业内没有广泛性的统一标准,也没有整合多个部门如后勤保障部门等进行联合测试。总之,我国的网络化装备测试信息系统目前还处于研究和应用的初级阶段,在各军种和各平台的应用较少。

目前靶场测控装备的网络化测试方法的研究较少,对装备故障诊断和测试更多以人工和后发性维修为主,缺乏装备保障的系统化、信息化、一体化管理,因此顺应装备信息化要求,研究靶场测控装备网络化测试信息系统是非常必要的。

3靶场装备网络化测试方法

3.1基本概念

本文研究的靶场装备网络化测试方法,是将系统中分布在不同阵地的基本功能单元如计量设备、控制装备、环境构设装备等以网络为媒介连通,形成分布式的网络测试管控方法,这种方法以网络通信为基础、以网络为管理核心,因此被称为网络化测试方法。

靶场测控装备普遍具有对外接口可实时传输测控信息,因此对其使用网络化测试方法具有先天的优势,在网络的总控制端将测控试验通过网络传输的相关数据进行分类、处理、分析、存储,再将分析结果反馈给各个测控装备所属的管理信息计算机节点,提供数据信息和诊断服务,以便管理人员进行针对性的应对措施。

3.2方法优势

由于靶场测控装备的独特特点,在建立和发展网络化测试信息系统上具有先天的优势,例如靶场测控装备接口齐全,各项相关的数据信息易于采集,而靶场的通信和数据传输网络相对较为完善,便于采集信息和测试反馈信息的传输交互,同时对测控装备信息的采集、处理方法以及试验保障系统较为完善,可以以此为基础发展一套相对较为完善的网络化测试信息系统,可实现的作用包括:

(1)远程测试和资源共享,通过相关的中间处理设备可实现对远程分布部署的测控装备进行测试并通过网络进行传输和测试信息的共享,并可通过指挥中心平台软件的指挥部署进行测控资源的控制和协调,从而提高测试系统的信息化和网络化能力。

(2)故障远程诊断和智能维护保障,通过装备端的自动化采集和定时传输设备定时地将装备的状态信息发送到中心平台,进行装备状态检测和远程故障诊断,并结合数据库已有信息进一步进行故障分析、故障定位和维修措施选择,这种自动化的方法可大幅降低装备维护人员的工作量,在降低测试成本的同时提高测试的效率。

(3)测控装备保障维修信息化,网络化装备测试信息系统能够充分利用靶场信息资源,充分利用装备设计、生产、维护等各个技术环节的技术信息资源,在网络中心基础上实现测控信息的采集和快速传递,建立覆盖靶场各阵地测控装备的故障诊断和定位,实现装备保障信息化。

(4)高速便捷的故障定位和维修措施,网络化测试可心实时快速地获取装备测试信息并进行后续相关工作,与传统的以纸质资料和人工检修的方法相比更具效率,效率更高。

3.3方法研究

针对靶场测控装备的特征和网络化测试需求,将靶场测控装备的网络化测试信息系统的结构设置为三层递进体系,主要包括:(1)装备层,主要是靶场现有的各种测控装备,以及配套的服务于网络化测试的终端测试信息采集设备,这是网络化测试信息系统的数据来源和测试对象;(2)通信层,进行测试信息传输和诊断信息反馈的数据传输通信网络,包括有线和无线网络;(3)测试层,主要是网络应用端,包含服务器、数据库、指挥控制中心,可以为远程的测控装备提供测试资源、故障诊断和定位等数据信息,其结构如图1所示。

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图 1 网络化装备测试系统结构

目前靶场装备网络化测试信息系统的研究还处于起步阶段,各方面的研究正在展开,对网络化装备测试信息系统的目标定位如下:

(1)提高对靶场现有和将有的测控装备的网络化支持能力。由于装备信息化的快速发展,各种武器装备长级换代较快,配套建设的测控装备也在迅速发展,在构建的网络化装备测试信息系统中必须着眼长远,网络化支持能力必须能够兼容现有的和目前正在研制中的测控装备,这是信息网络必须具备的可扩充性能。

(2)提高网络化测试系统的测试能力。目前更多的测试还是在测控装备原有的接口上接收引导测控信息,通过数据中继系统筛选出测试所需的数据传输到测试层进行装备测控。而随着计算机技术和互联网技术的发展,传感器和新型测试仪器也为网络化测试系统提供了较好的思路,这些新技术的运用可以使网络化测试系统可以更好更全面更快捷地采集测控装备信息对装备进行多方位实时化的测试和故障监控,能够更快更准确地预知故障和故障定位。

(3)加强网络化测试的标准化建设。目前国外网络化测试已有IEEE1636、IEEE1451、IEEE1522、WSDL、SOAP、UDDI和XML等诸多测试标准和相关配套遵循这些标准的实用化产品和样品。而国内在标准领域空白较多,靶场应抓住机遇,在大力发展网络测试信息系统的同时,对相关的标准进行研究,并适当扩大研究范围,用系统建设推动标准制定、同时用标准进一步带动测试系统的发展,提高相关技术的研究水平,为国防工业做出贡献。

(4)提升网络化测试系统的兼容性和松耦合性。目前对测网控装备络化测试信息系统的构建还处于较为原始的阶段,在测试信息系统得到充分发展和完善后,还要立足于已有成果,对其进一步研究和发展,不仅要充分利用已有成果建立专家系统进行故障预测,还要不断深化测试领域的范围,将测试和研究过程延伸到装备的研究和设计、生产过程,不断加强系统的深度。预计更为完善的测控装备网络化测试信息系统的组成结构如图2所示。

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图 2 网络化测试系统组成框架

(5)加强网络化测试系统的防间保密能力。防间保密是军队内部任何时候都必须重视的头等大事,网络化测试信息系统的数据传输网络节点多、数据多、范围大,尤其是数据无线传输必须加强保密措施,可在数据发送端和传输端加装加密和解密装置,在应用层使用PKI方法,在会话层使用防火墙等多种保密手段综合使用,加强通信链路监管控制,从而提升系统的保密安全能力。

4结束语

本文借鉴国外以网络为中心的机内测试系统并结合靶场测控装备实际研究并设计了靶场测控装备网络化测试信息系统,对其具体结构和应达到的目标进行了详细阐述,研究仍处于起步阶段,许多细节还需进一步完善,这也是后续研究的重点。

参考文献

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