毛永慶 毛勤儉 白 芳

談?wù)勚笓]信息系統(tǒng)維修保障能力建設(shè)

毛永慶 毛勤儉 白 芳

本文介紹了指揮信息系統(tǒng)維修保障的特點(diǎn)，分析了我軍指揮信息系統(tǒng)維修保障現(xiàn)狀和存在的問題，提出了通過研發(fā)專用維修設(shè)備、建立專門的維修保障技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)、設(shè)立專門的維修保障部門等具體措施，加強(qiáng)維修保障服務(wù)能力建設(shè)。著眼為未來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全壽命服務(wù)提供技術(shù)理論支持，提出從三個(gè)研究方向提升指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)效能。

軍隊(duì)建設(shè) 指揮信息系統(tǒng) 維修保障

指揮信息系統(tǒng)已逐漸成為現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)裝備的“首腦”，對(duì)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)的勝負(fù)起決定性作用。我軍從20世紀(jì)開展指揮信息系統(tǒng)研制,目前已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。指揮信息系統(tǒng)裝備屬于大型復(fù)雜電子系統(tǒng)，集多項(xiàng)尖端技術(shù)于一體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修難度大，任務(wù)可靠度要求高，傳統(tǒng)裝備維修技術(shù)與模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代指揮信息系統(tǒng)快速高效的保障需求，需要加強(qiáng)軍民融合維修保障服務(wù)能力建設(shè)，深入研究維修制度、理論技術(shù)和維修裝備，提高維修保障水平。

由于指揮信息系統(tǒng)涉及專業(yè)多，技術(shù)復(fù)雜，既有機(jī)械平臺(tái)又有電子平臺(tái)，還有軟件系統(tǒng)，僅靠軍隊(duì)自身的維修力量難以勝任。目前，軍隊(duì)仍根據(jù)組成裝備的故障情況對(duì)裝備進(jìn)行單項(xiàng)維修，將裝備單一返廠，往往造成“今年修電臺(tái)、明年修計(jì)算機(jī)、后年修底盤”的情況，單裝備正常而全系統(tǒng)運(yùn)行卻不穩(wěn)定，影響戰(zhàn)備完好率。這種孤島式的維修，沒有統(tǒng)籌分析，不僅難以保證全系統(tǒng)的完好狀態(tài)，甚至?xí)诰S修時(shí)造成二次損傷。研制單位雖然在場(chǎng)地、設(shè)施、設(shè)備、人才等多方面具有資源優(yōu)勢(shì)，但受到制度性限制，運(yùn)行與維護(hù)方面沒有充分發(fā)揮作用。因此，部隊(duì)對(duì)現(xiàn)役指揮信息系統(tǒng)的使用有一定困難，遂行大項(xiàng)任務(wù)時(shí)，為防止出現(xiàn)故障，軍地雙方需要派大量的技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)保障。少數(shù)基層部隊(duì)的指揮信息系統(tǒng)由于維修不及時(shí)不到位，不得不采取拆東補(bǔ)西的方式，容易造成裝備缺損。為改變這種狀況，應(yīng)在加強(qiáng)軍民共建虛擬培訓(xùn)服務(wù)、建立專門維修技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)和建設(shè)專門維修保障部門的基礎(chǔ)上，切實(shí)加強(qiáng)軍民融合維修保障能力建設(shè)理論和技術(shù)研究，重點(diǎn)在以下三個(gè)方面求突破。

一、健全維修制度研究

“安全窗口”前移，從事后維修向預(yù)防維修拓展。我軍目前對(duì)于指揮信息系統(tǒng)的保障，仍然采用傳統(tǒng)的保障模式，出現(xiàn)故障時(shí)通過報(bào)修、現(xiàn)場(chǎng)維修或返廠修理等方式進(jìn)行事后維修。由于指揮信息系統(tǒng)具有體系化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和軟件化等特點(diǎn)，系統(tǒng)使用模式和維修方式有別于通用武器裝備，需要由軍隊(duì)管理部門統(tǒng)籌維修工作，建立指揮信息系統(tǒng)巡修／大修制度，確定指揮信息系統(tǒng)檢查、修理、大修等工作時(shí)間和維修計(jì)劃，將指揮信息系統(tǒng)的維修保障從事后維修向預(yù)防維修拓展，把故障消滅在發(fā)生之前，把“安全窗口”前移，才能有效提高指揮信息系統(tǒng)的裝備完好率和任務(wù)完成率。當(dāng)前，需要盡快研究制定指揮信息系統(tǒng)裝備巡修／大修制度，明確大修的時(shí)機(jī)、程序和標(biāo)準(zhǔn)，以及配套經(jīng)費(fèi)預(yù)算，推動(dòng)指揮信息系統(tǒng)裝備維修能力的整體提升。

改革維修制度，由“修復(fù)如舊”轉(zhuǎn)變?yōu)椤靶夼f如新”?，F(xiàn)行維修制度是根據(jù)定型主戰(zhàn)武器裝備維修要求制訂的，要求在維修、大修工作中不得改變裝備技術(shù)狀態(tài)，維修后的狀態(tài)、部件組成、技術(shù)參數(shù)與定型狀態(tài)相同。而指揮信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)、電子類設(shè)備為主的平臺(tái)，技術(shù)更新?lián)Q代快，當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)大修年限時(shí)，部分設(shè)備已經(jīng)落后，需要硬件升級(jí)改造；軟件升級(jí)也須同步進(jìn)行，以滿足硬件設(shè)備升級(jí)、適應(yīng)與外部新建系統(tǒng)互聯(lián)互通的需要。為此，需要改革維修制度，實(shí)現(xiàn)指揮信息系統(tǒng)維修保障由以往的“修復(fù)如舊”向“修舊如新”轉(zhuǎn)變。

軍民融合保障，充分利用研發(fā)單位技術(shù)優(yōu)勢(shì)。軍隊(duì)現(xiàn)有主戰(zhàn)武器裝備修理總廠、修理所、修理分隊(duì)三級(jí)維修體制，卻沒有指揮信息系統(tǒng)的專業(yè)維修單位。對(duì)于新服役的、技術(shù)復(fù)雜的指揮信息系統(tǒng)，如果新建需要投入大量的人力物力，軍隊(duì)往往無(wú)法及時(shí)建立成建制的保障力量。而充分利用地方研發(fā)單位的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍和保障基礎(chǔ)設(shè)施，可減少軍方設(shè)施和人員投入，提高指揮信息系統(tǒng)保障的時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前，亟須建立健全指揮信息系統(tǒng)裝備軍民融合保障制度，由軍隊(duì)機(jī)關(guān)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，明確指揮信息系統(tǒng)研制單位保障責(zé)任，將系統(tǒng)伴隨保障、系統(tǒng)裝備巡修／大修納入地方研制單位工作日程，以合同形式下達(dá)任務(wù)。地方研制單位應(yīng)積極主動(dòng)承擔(dān)全壽命周期的保障職責(zé)，確保指揮信息系統(tǒng)裝備作戰(zhàn)指揮效能。

二、加強(qiáng)維修理論與維修技術(shù)研究

指揮信息系統(tǒng)裝備屬于典型的軟／硬件密集型系統(tǒng)，軟件的數(shù)量和規(guī)模龐大，以往以硬件為主的維修保障方式已經(jīng)無(wú)法滿足信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下裝備快速精確保障需求。要解決指揮信息系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的問題，亟須開展指揮信息系統(tǒng)維修理論和維修技術(shù)研究。

指揮信息系統(tǒng)故障模式研究。指揮信息系統(tǒng)屬于復(fù)雜電子裝備，具有大系統(tǒng)、多節(jié)點(diǎn)、分布式等特征，其故障模式、失效機(jī)理與影響規(guī)律是維修保障中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。研究重要維修項(xiàng)目的故障模式和影響，挖掘故障現(xiàn)象與故障原因的內(nèi)在深層次互聯(lián)關(guān)系，分析單體單裝備對(duì)系統(tǒng)功能、性能的影響閥值和耦合關(guān)系。在故障模式及影響分析中引入測(cè)試性分析，選擇監(jiān)測(cè)參數(shù)，研究故障-信號(hào)-測(cè)試（Fault-Signal-Test, FST）模型，建立監(jiān)測(cè)參數(shù)與系統(tǒng)故障的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為故障診斷和預(yù)測(cè)提供理論基礎(chǔ)。

指揮信息系統(tǒng)維修性研究。指揮信息系統(tǒng)的維修性直接影響其可用性，關(guān)系著維修所需的時(shí)間、工時(shí)及資源消耗，是影響指揮信息系統(tǒng)壽命周期和指揮效能的重要因素。維修性包括固有維修性和使用維修性。固有維修性也是設(shè)計(jì)維修性，完全取決于設(shè)計(jì)和制造，除了在軟／硬件的設(shè)計(jì)源頭解決其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、柔性化等問題外，還需要加強(qiáng)傳感器技術(shù)、機(jī)內(nèi)測(cè)試技術(shù)、綜合診斷技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)故障的提前預(yù)知、告警和定位。使用維修性是系統(tǒng)和使用環(huán)境、維修策略、保障延誤等因素的綜合影響，即在特定使用環(huán)境下定時(shí)維修和預(yù)防維修等綜合維修策略對(duì)維修性的影響。因此，需要從固有維修性和使用維修性兩個(gè)方面加強(qiáng)指揮信息系統(tǒng)維修性研究，為提升指揮信息系統(tǒng)使用和保障能力提供理論支撐。

指揮信息系統(tǒng)軟件故障動(dòng)態(tài)診斷定位技術(shù)研究。指揮信息系統(tǒng)是硬件和軟件綜合性產(chǎn)品，系統(tǒng)軟件出廠時(shí)雖然經(jīng)過窮舉測(cè)試，但仍無(wú)法做到工況初始化參數(shù)全覆蓋，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行過程中仍會(huì)出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)的故障。因此，應(yīng)加強(qiáng)故障動(dòng)態(tài)診斷定位技術(shù)研發(fā)，提高故障診斷的時(shí)效性。通過收集指揮信息系統(tǒng)軟件故障數(shù)據(jù)，挖掘分析適用于全系統(tǒng)軟件測(cè)試的工況參數(shù)，為軟件可維修性、可靠性設(shè)計(jì)提供參考和技術(shù)借鑒；針對(duì)基礎(chǔ)軟件、共性軟件、專用軟件、業(yè)務(wù)軟件四種軟件的故障模式，進(jìn)行故障分類，深入代碼內(nèi)部找出故障模塊和故障代碼，研究基于靜態(tài)分析故障定位方法和基于測(cè)試的故障定位方法，實(shí)現(xiàn)快速故障動(dòng)態(tài)診斷定位；通過監(jiān)測(cè)軟件對(duì)資源利用的要求變化，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè)。

指揮信息系統(tǒng)硬件故障隔離技術(shù)研究。指揮信息系統(tǒng)硬件故障隔離技術(shù)主要包括狀態(tài)信息感知與評(píng)估技術(shù)，以及基于功能有向圖模型的指揮信息系統(tǒng)硬件故障診斷技術(shù)。狀態(tài)信息感知與評(píng)估技術(shù)利用機(jī)內(nèi)測(cè)試（BIT）和智能傳感器技術(shù)，研究基于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的狀態(tài)信息采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理與特征提取方法，獲取裝備自身狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、機(jī)外綜合測(cè)試數(shù)據(jù)和智能傳感器采集數(shù)據(jù)，對(duì)單裝備的信息節(jié)點(diǎn)、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線狀態(tài)感知，并依托互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全系統(tǒng)（硬件裝備和軟件系統(tǒng)）全維感知與狀態(tài)監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上，建立指揮信息系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估模型，量化反映系統(tǒng)性能退化程度，采用數(shù)據(jù)挖掘方法確立失效閾值，為快速故障檢測(cè)、故障診斷、故障預(yù)測(cè)等提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。由于指揮信息系統(tǒng)包含多種硬件，關(guān)系復(fù)雜，為快速進(jìn)行故障隔離，應(yīng)將被測(cè)對(duì)象分成若干組成單元，依據(jù)系統(tǒng)原理（FMEA）、故障樹分析（FTA）、子系統(tǒng)/設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)指標(biāo)等信息，分析指揮信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、行為與故障的內(nèi)在聯(lián)系，建立功能有向圖模型。為降低診斷推理難度，可采用分級(jí)建模技術(shù)，將系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆指?，以達(dá)到快速故障定位的目的。

指揮信息系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)技術(shù)與健康管理技術(shù)研究。指揮信息系統(tǒng)對(duì)任務(wù)可靠性要求高，如果在作戰(zhàn)或執(zhí)行應(yīng)急任務(wù)時(shí)發(fā)生故障，危害極大。因此，開展故障預(yù)測(cè)和健康管理技術(shù)研究，對(duì)于提前預(yù)測(cè)故障排除隱患、保障系統(tǒng)在作戰(zhàn)和執(zhí)行任務(wù)時(shí)的可靠運(yùn)行意義重大。指揮信息系統(tǒng)組成復(fù)雜，故障模式多樣，為準(zhǔn)確完成故障預(yù)測(cè)，需針對(duì)不同的故障模式研究相應(yīng)的故障預(yù)測(cè)技術(shù)。通過基于數(shù)據(jù)和模型驅(qū)動(dòng)的故障預(yù)測(cè)技術(shù)，在系統(tǒng)的運(yùn)行和環(huán)境數(shù)據(jù)中檢測(cè)系統(tǒng)的異常、趨勢(shì)或模式，以確定其健康狀態(tài)。為此，應(yīng)根據(jù)指揮信息系統(tǒng)規(guī)模、部署和使用特點(diǎn)，在狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷、故障預(yù)測(cè)、維修力量等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，研究網(wǎng)絡(luò)化維修保障相關(guān)數(shù)據(jù)模型，結(jié)合維修任務(wù)，研究定點(diǎn)保障、機(jī)動(dòng)保障和遠(yuǎn)程維修支援等多種保障力量運(yùn)用。開展維修資源規(guī)劃與使用調(diào)度方法研究，優(yōu)化維修備件的種類與數(shù)量，實(shí)現(xiàn)多種維修保障模式下的維修資源最優(yōu)配置。

三、注重維修裝備研發(fā)

注重加強(qiáng)指揮信息系統(tǒng)維修裝備研發(fā)，對(duì)于提高指揮信息系統(tǒng)的故障采集、狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障信息共享和維修決策能力意義重大。指揮信息系統(tǒng)維修裝備包括：便攜式指揮信息系統(tǒng)維修檢測(cè)設(shè)備、固定式指揮信息系統(tǒng)故障檢測(cè)與維修平臺(tái)、嵌入式故障預(yù)測(cè)與健康管理軟件模塊、遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)。

便攜式指揮信息系統(tǒng)維修檢測(cè)設(shè)備。通過研發(fā)具有系統(tǒng)性能測(cè)試、信息處理設(shè)備測(cè)試、通信設(shè)備檢測(cè)試驗(yàn)、指揮控制設(shè)備檢測(cè)試驗(yàn)等功能的便攜式指揮信息系統(tǒng)保障設(shè)備，可以為現(xiàn)場(chǎng)保障、機(jī)動(dòng)保障和伴隨保障等提供技術(shù)手段，輔助維修人員提高對(duì)硬件板卡級(jí)的故障定位和指揮系統(tǒng)軟件的檢測(cè)及維護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)搶修和現(xiàn)場(chǎng)維修的快速排除故障。

固定式指揮信息系統(tǒng)故障檢測(cè)與維修平臺(tái)。固定式指揮信息系統(tǒng)故障檢測(cè)與維修平臺(tái)，包括基地級(jí)指揮信息系統(tǒng)檢測(cè)維修設(shè)備、聯(lián)試設(shè)備與聯(lián)試環(huán)境。通過獲取離線檢測(cè)狀態(tài)信息，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)軟/硬件板卡級(jí)與器件級(jí)故障診斷、定位，為定點(diǎn)保障即基地級(jí)維修提供必要的離線檢測(cè)、維修、聯(lián)調(diào)聯(lián)試條件。

嵌入式故障預(yù)測(cè)與健康管理軟件模塊。研發(fā)嵌入式軟件模塊，在集成通信網(wǎng)絡(luò)、安全保密、信息服務(wù)等專業(yè)運(yùn)維管理能力的基礎(chǔ)上，面向任務(wù)資源保障需要，通過構(gòu)建服務(wù)化綜合運(yùn)維管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息在線采集，提供任務(wù)資源統(tǒng)一規(guī)劃、全程監(jiān)視、實(shí)時(shí)調(diào)控、故障預(yù)測(cè)、維修決策與健康管理功能，自動(dòng)生成基于維修保障任務(wù)的資源管控方案，確保各類應(yīng)用系統(tǒng)圍繞作戰(zhàn)任務(wù)穩(wěn)定高效運(yùn)行。

遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)。開發(fā)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)覆蓋軍委機(jī)關(guān)、各軍兵種到師團(tuán)級(jí)指揮信息系統(tǒng)的軟/硬件狀態(tài)監(jiān)控、故障預(yù)警、故障定位，提供自動(dòng)獲取或人工獲取故障信息的遠(yuǎn)程診斷專家支持，同時(shí)積累故障歷史信息，更新和優(yōu)化專家支持系統(tǒng)，定期生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，上報(bào)異常數(shù)據(jù)，以使指揮信息系統(tǒng)減少維修時(shí)間、提高維修效率、降低維修成本。

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A

1002-4484（2017）08-0056-04

作者：毛永慶，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所，所長(zhǎng)，研究員；毛勤儉，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所，副總工程師，研究員；白芳，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所綜合技術(shù)室，副主任，高級(jí)工程師

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