基于网络的随船器材全资可视化系统的研究

吕志彤，宁兆宇，皮湛恩

(1.海军装备技术研究所，北京 102442;2.海军装备部舰技部，北京 100841)

由于经费有限和效率低下，随船器材的供应不能采用冗余供应的政策，必须实现适地适时适量的精确化保障。随船器材精确化保障的前提是实现随船器材的全资可视化，随船器材全资可视化系统可为器材保障相关各方及时提供准确的器材供应链信息，包括位置、运动和状态等，以及器材的修理、部署、需求和库存情况。随船器材的被服务方可随时通过该系统了解自己申请器材的全部信息，辅助其提高随船器材保障工作的效率和质量。

该系统的主要内容是，按照一定规则进行器材编码，并为每个器材粘贴射频电子帐物卡;采用射频卡作为电子运输单据贴在集装箱上;货运车辆上配置卫星定位终端，在数据处理中心配置卫星网络接收端，用于接收定位信息和器材途中收发信息;开发覆盖整个随船器材供应链的网络数据库系统，用于存储器材库存帐和收发帐，以及器材的申领、批复、维修、运输等相关信息，这些信息可按照权限划分提供给各级管理部门查询使用。

该系统可借鉴美国的一触式保障系统。器材供应保障信息化是美国后勤信息化建设的重要内容，是实现其“聚焦后勤”思想的重要技术手段和基础。经过多年建设，当前美国后勤资产可视化已达到较高程度。该系统将可视化系统按照供应链管理的业务流程，划分为资产识别、资产定位、资产订购和资产跟踪4个环节，每个环节均有不同的信息系统和数据源支持。各随船器材被服务方能够通过其访问和获取整个系统的供应链信息、产品可用度信息、自身购买信息，查询所购器材状态并能够跟踪其购买器材的运输状态等。

1 研究思路

该系统研究思路是以网络为中心，将各种随船器材保障业务纳入到一个大信息系统中，各种随船器材保障业务单据和业务活动都依托该网络信息系统进行。在该信息系统的基础上，进一步将整个完整的随船器材供应链信息纳入到网络信息系统中，所有数据都记录在数据库中，以备回溯和查询统计。并以网络服务的形式为随船器材保障的被服务方提供一种指令发出到实现整个环节的控制能力，查找器材途中环节，缩减中间环节流通时间，提高随船器材服务效率。其目的是减少人工环节，器材申领提出者可对申领流程全程可控和全维可视，从而实现随时随地的精确化随船器材保障服务，增强了随船器材保障工作的质量和效率。

2 研究规划

该系统研究目标是实现随船器材保障全资产可视化。可分两步走。首先是统一器材分类和编码、统一数据标准和格式，统一系统维护和管理模式，实现随船器材识别与验证、器材定位、器材订购与申请、器材跟踪等全资产可视化，使各级各单位的器材业务保障系统互联互通，并能与器材维修基础数据库和共享数据库实现数据交换和信息共享。最终是进一步建立分布式随船器材供应链分布式数据库系统，开发随船器材供应链查询系统，形成覆盖所有随船器材保障单位的器材保障全业务管理系统，实现全范围的随船器材保障全资产可视化，并与随船器材技术保障远程维修支援系统和随船器材技术保障指挥管理信息系统实现有机融合，实现各级管理部门和器材保障被服务方随时随地查询，提供器材消耗统计和成本分析工具，支持器材保障计划拟制和辅助决策。

3 功能组成

按照工作环节设计部署在各单位的子系统，主要功能包括以下几点。

1)器材申领。该子系统借助北斗卫星网络部署在船上。船员使用该系统管理随船器材申领单和提交随船器材申领单，并可随时查看该随船器材申领单的处理情况、到达部门和状态变化。对于批准的器材可查看该器材的收发情况、运输情况和地理位置等。通过该系统，船员还可提出自己的服务要求，比如到达时间要求等。

2)申领批复。该子系统部署在基地。该子系统有后台驻留的提醒程序，提醒基地助理员哪些单据没有进行处理，以及各种处理内容的查询和回溯。该子系统与随船器材业务管理系统链接在一起，助理员首先在仓库查询申领器材的库存信息，如果数量满足要求，则直接出库，系统自动记录其状态。如果基地器材不能满足其要求，则该单据自动转为向总部机关的申领单，上传到总部机关的器材部门。

3)器材收发。该子系统部署在基地。该子系统借助现有的随船器材业务管理系统软件，增加的功能是对这些业务单据处理的状态记录管理，并将这些状态信息追溯到最初的申领单据状态信息中。助理员处理完毕，可将这些单据发往相关的仓库进行上账和器材提取。

4)仓库提取。该子系统部署在基地仓库。该子系统借助于现有的随船器材业务管理系统软件，增加的功能是对这些仓库上账业务单据处理的状态记录管理，同时将器材库存信息的变化写入基地的器材库存数据库中。并且在进行器材车载货运时，将这些车号和箱号信息通过网络通知基地和船。并将这些状态信息追溯到最初的申领单据状态信息中。

5)途中管理。借助北斗卫星通信网络，以及该网络提供的车载设备，随时定位这些车载器材的地理位置，并告知到达时间，以及其它途中情况。

6)查询与统计。分析和明确各级器材管理部门的数据权限，借助有线专网和卫星通信网络可查询与统计随船器材从申领到装船等一系列过程情况，并按时间段查询申领的器材、待批复的器材、收发中的器材、仓库装载的器材、途中的器材、到达的器材等的数量和预计到达时间。

7)权限管理。深入分析各节点作为数据提供方和需求方的数据要求和数据交流方式，明确各节点的数据流程回溯和查询统计权限。并根据系统功能划分系统角色，实现用户权限的角色化管理。

4 网络方案

该系统有线网采用了电信的DDN(Digital Data NetWork)专线，连接各个岸基器材保障单位。选择DDN的理由:DDN是点对点的专线，两点间无任何中介，仅在电信局设有一个电子开关控制电路的开通与关闭，是申请者独享的专门线路，所以不存在第三方搭线窃听的问题;该系统仅将DDN做为数据通讯电路，不与互连网或其它公共网络相联，所以不存在黑客侵入的问题;该系统软件使用大型网络数据库系统，在进行数据传输时，线路上流动的是经过压缩调制后的数据信号，传输时间不固定，而且所传送的数据是不连续的分帧数据包，因此不容易丢失，即使丢失了也不可能解密。

5 定位方案

经过充分的调研，GPS定位系统我们拟定了2种方案。

1)购买第三方开发的GPS模块。这是最简单，也很有效的方案，可以在市面上购买美国公司生产的GPS模块，加到PDA手机中或车载系统中。这种定位方式是通过在设备中植入美国公司的GPS芯片，然后借助美国公司的广播群发系统进行定位，是一种单向定位，由美国卫星进行搜索定位，不需要该点发送请求。该方式的优点是定位精度高，价格低;缺点是单向定位，定位信息中心站无法获取，必须通过第三方的通讯手段，如GSM/CDMA向中心点传送定位信息。

2)采用北斗双星定位系统。北斗双星定位系统是根据上世纪70年代提出的双星定位原理，于2000年底正式建成，2003年备份星入轨，2007年和2009年又相继发射了两颗北斗二代卫星，定位精度在“厘米”之内。该系统由空间段、用户机、地面系统3部分组成，其中地面系统包括信号收发处理子系统、信息处理子系统、时统子系统、监控子系统、测试及配套设备子系统组成。其业务功能有:定位导航、双向通信、通播功能、GPS差分信息广播、精密授时等。其信息收发机制是由地面用户机发出一个短突发的信号进行请求，发射时间短、隐蔽性好。远程数据查询采取召测技术，从中心到各个点定位、时间处理不超过1 s，通讯手段采用编码方式，数据采用包传送，210字节/包。神州天鸿科技有限公司是北斗一号卫星的开发商和平台运营商，有一个中心控制站。

该定位系统有以下优点:中国自主知识产权卫星系统，不受国际因素影响;卫星系统备份方案完善，保障系统连续稳定运行;全天候全天时提供卫星通信定位服务，采用的微波频段可抗雨雪天气;覆盖区域面积大，能够保证中国领土内的15 m定位，海上30 m;支持大容量、短时间内的数据并发处理;采用CDMA通信体制，抗干扰、保密性能突出;车载终端结构紧凑，外观小巧，易于架设，维护简易，并可遥控修改终端参数;车载终端由机车电力系统供电，无须专用电源;终端采用全向天线，可用吸盘或法兰固定，高速移动过程中持续锁星。

采用北斗系统与采用GPS模块相比，安全性高，战时可行，但定位精度较低，费用高。该系统测试时采用第一种方案，在建成后过渡到第二种方案。

6 识别方案

该系统采用射频识别技术标识器材。射频识别(RFID)技术是通过无线电波，在电磁场作用下对记录媒体进行非接触式读写和识别的一种自动识别技术，广泛应用于需要对信息进行跟踪或数据内容需要频繁变化的场合。射频识别设备主要包括射频卡、手持机、卡读写机、无线网络接收装置等。

利用射频识别技术研制的记录媒体称为射频卡或非接触智能卡。该卡是一种以磁信号压缩加密存储数据方式，非接触读写的磁卡。其特点是:可借助读写机进行数据读写;有8 K/16 K字节的内存，可存储多条文本或二维表数据;数据双重加密存储，具有唯一卡标识;可擦写多次，反复使用;数据存储不受湿度、光照、污垢等环境因素影响;数据记录准确，不易丢失数据;表面可使用专业磁卡打印机打印文字或图像。该系统中，射频卡可用做:①存储“电子入/出库单”数据信息;②标识器材的属性信息;③内部存储“电子帐页”数据信息。

7 数据库方案

该系统可在各个基地建立该系统的分布式服务器数据库系统，这些服务器与北京信息处理中心的服务器实现数据同步，构成一个集群。各个服务器有无线网络接收终端和有线网络路由设备，实现双网同时通信。

8 结束语

该系统开发成功后，船员可随时在屏幕上跟踪所需要的申领器材的供应链信息，并根据随船装备维修需求随时提出各种保障建议发给各级器材保障部门，从而实现了随船器材供应链服务整个环节的可视化，极大地提高了随船器材保障的信息化水平，辅助实现随船器材的精确化快速高效保障。