建立检测设备通用化数据库的初步方案

石玲玲

（中国空空导弹研究院， 河南 洛阳 471009）

检测设备是导弹武器系统的重要组成部分，是导弹作战能力的基本保障条件。目前一种导弹一套检测设备的保障体制严重影响了导弹的有效使用寿命和快速反应能力，更不适应现代战争对综合保障能力的高效、快速、机动的要求，难以适应我军每种机型装备多种型号导弹的发展趋势。因此，通用性成了检测设备必备的功能，以满足部队提出“一机一站”和“多弹一站”的要求。

为实现检测设备的通用性，必须应用组合技术，向模块化、通用化、系列化方向发展。通用化、系列化和组合化（以下简称“三化”）是标准化方法中的优化设计技术，组织开展“三化”设计是型号标准化的基本任务之一。通用化主要是指零件和设备等产品的通用化以及接口和结构要素（也可包括软件）的通用化，其目的是用较少的品种规格满足多方面的使用要求。系列化主要是采用优先数系和优先系列，从系列型谱中选择满足系统设计要求的配套产品，或者按照系列型谱去设计、研制所需要的产品。组合化主要是运用优化组合技术，最大限度地选择通用模块、基本机构模块，或者选择现有的产品、组件、零件并适当地组合，设计出满足要求的新产品。搞好“三化”对加快新型号设计、缩短周期、降低成本、提高效益有重要作用。

1 开展通用化设计已具备的条件

我院的检测设备经历了从仿制国外的检测设备到自行研制，随着自行研制能力、技术水平的大幅度提高，地面检测设备已从单一的检测空空导弹向检测多品种的机载制导武器方向发展，多型机载制导武器检测的通用检测设备的研制成功，为今后开展检测设备的通用化设计奠定了有力的基础。

在某通用检测设备的顶层设计时，我院贯彻了通用化、模块化、系列化的思想，把研制一个开放式的测试系统作为设计目标，确定了通用电气平台、通用软件平台和通用机械平台等三大通用平台的模式。通过制定和使用统一的开发标准和规范，如软件编程接口规范、电气接口规范和专用夹具接口规范，使该设备具有良好的可移植性及可扩充性。通过增配专用测试组件和升级测试平台软件等资源，实现对新研或改进机载制导武器的检测要求。按照“基本型派生发展”的方式研制更新，并形成相应系列型谱；还可以根据不同飞机制导武器配置的需求进行组合剪裁，通过选配不同的专用测试组件，组合配置成为“一机一站”模式的机载制导武器检测设备；在总体技术设计中采用了模块化（组合化）设计，结构上主要由若干军用温控减振机箱组成，电气各主要部分组合成各个单元装入减振机箱，使产品便于安装、测试、使用和维修，提高了产品的可靠性。在此基础上，如果建立完善的检测设备通用化数据库，就可通过选用通用化数据库中的零部件、测试软件，再加上“专用件”的研制，通过组合化原则，达到快速、成功研制不同型号检测设备的目的。

本文重点就如何建立检测设备通用化数据库进行论述。

2 建立通用化数据库的初步方案

2.1 检测设备的组成

检测设备一般由机械系统、电气系统、软件系统等单元组成。检测设备的组成示意图见图1。

2.2 确定建立通用单元的层次

通用化是在互换性基础上，通过简化和优化，尽可能地扩大同一对象使用范围的一种标准化形式，是一种以最小的投入换取尽可能大的产出的标准化方法。这里的“同一对象”，就是指装备系统、分系统、设备、组件、零部件乃至元器件、原材料等硬件，也可包括软件。由此可见，通用化的对象主要是不同层次上的产品。通用化的产品称为通用单元。那么，我们可依据检测设备的组成来建立各层次的通用单元。

在系统级（即检测设备级）可提出接口方面的通用化规定及互换性要求，以及在系列化、组合化方面的设计思想及要求。在分系统及以下各级可寻找已有形式的共同点，建立可供今后型号使用的通用件。

根据检测设备组成的不同层次，通用化数据库可以树状结构来组织各层次的数据。这种树状结构一方面使数据的管理上条理比较清晰；一方面使设计人员能够按图索骥，方便快捷地查找相关数据。检测设备通用化数据库中数据层次结构及数据库管理功能结构示意图见图2。

图2 数据层次及数据库管理功能结构示意图

2.2.1 数据组织

根据图1所示检测设备的结构组成，在数据库中对应机械系统、电气系统、软件系统分别以树状结构来组织各层次产品的数据。

2.2.2 数据管理

数据管理包括数据的输入、数据的编辑、数据的查询、数据的输出以及数据的显示等功能。其中数据输入可依据输入数据具体的格式、属性等要求，将各层次确定的通用件分别输入到数据库。数据的修改、增加、删除等功能可通过数据编辑模块实现。通过设置窗口模块，利用图形化界面显示需要查看的通用件的三维模型、各种属性及各种信息项的说明等。

2.2.3 系统维护

系统维护包括用户管理、安全管理、数据维护等功能。其中用户管理模块可根据有关项目或单位人员组成等文件的规定，建立各类人员的角色；设置不同角色人员访问数据库的权限、身份鉴别以及信息加密等工作由安全管理模块来实现。

2.2.4 系统帮助

系统帮助包括功能使用说明、产品通用化原则、权限和加密说明等功能。

2.3 通用化产品数据信息的组成

为保证各层次通用化产品数据信息的完整性、一致性，有必要对数据信息的组成以及各信息的具体要求进行规范、统一，这样有利于通用化数据库的建立及在今后产品中的调用。

通用化产品数据信息可依据图3所示要求进行统计、整理与分析。

图3 通用化产品数据信息的组成

2.3.1 一般信息

一般信息应包括产品名称、图样代号、产品层次、采集单位、采集人、采集时间、电话等内容。

2.3.2 性能信息

性能信息一般应包括产品的功能、性能指标、产品的组成结构、外形尺寸、质量、质心等内容。

2.3.3 接口信息

接口信息一般应包括电气接口、机械接口、软件接口以及维护接口等内容。

2.3.4 试验信息

试验信息一般应包括性能试验、环境试验、可靠性试验、电磁兼容试验等试验情况及试验结果的内容。

2.3.5 专业工程信息

专业工程信息一般应包括可靠性、测试性、维修性、安全性等方面的设计内容。

2.3.6 设计资料信息

设计资料信息一般应包括配套的所有结构图、电气图、三维模型以及相关的设计文件（含软件文档、源程序）等内容。

2.3.7 其它相关信息

其它相关信息一般应包括相关质量信息、工艺信息或在上述信息项以外内容。

2.4 数据库软件及前端开发工具

数据库技术的应用使总结出的通用化产品数据信息得到有效的存储和及时的共享，成为支持“三化”工作的重要手段。建立数据库时，对选用的数据库软件及其开发工具应满足以下要求。

2.4.1 数据库软件的选用原则

● 响应快，在网络环境中应具有快速响应能力，保证数据在网上快速传递；

● 可靠性高，在发生网络或硬件故障时，数据库系统应提供故障发生后自动恢复功能；

● 安全性，数据库系统必须有内置的用户管理机制，实现服务器终端的安全性控制；

● 开放性，具有开放的体系结构和应用编程接口。支持开放的操作系统、网络协议及多种硬件体系结构。

2.4.2 前端开发工具的选用原则

● 开放性，数据库开放是指通过各种数据库驱动程序，能够访问服务器上对应的数据库；

● 可操作性，提供完整可视化的集成开发环境，由一系列图形化工具组成。包括应用管理工具、环境参数设置工具、窗口开发工具、数据库维护工具、交互或调试工具以及工程文件管理工具等。

3 结束语

“三化”是一种设计思想和设计方法。按照顶层规划、基础起步的原则，建立“三化”数据库应从有条件的产品做起，逐步积累、逐步完善。在型号研制后期，随着设计定型和生产定型的准备和完成，应当及时总结本型号的“三化”成果，将经过实践考验，技术成熟，性能质量稳定的产品（包含组部件、零件、工装等），整理出本型号工程中成熟的“三化”产品数据，适时地补充到“三化”数据库中，通过在新的型号工程中最大限度地推广使用，以减少设计工作量和重复研制。同时在建立数据库之初也应做好基础工作，如统一数据库结构，统一系统所需的软件、硬件支持环境等。

[1] 朱宏斌. 型号工程标准化[M]. 北京：航空工业出版社，2004.

[2] 蒋汉诚，邓可，李全良等. 空空导弹地面设备设计[M]. 北京：国防工业出版社，2006.

[3] QJ 3145 航天产品“三化”数据库建库指南[S].