新型潜标系统综合保障体系架构设计*

宋　磊　胡金华　张　卫　袁　骏

(海军工程大学电子工程学院　武汉　430033)

SONG Lei　HU Jinhua　ZHANG Wei　YUAN Jun

(Electronic Engineering College, Naval University of Engineering, Wuhan　430033)



新型潜标系统综合保障体系架构设计*

宋磊胡金华张卫袁骏

(海军工程大学电子工程学院武汉430033)

装备综合保障要求在装备研制的同时，同步规划和考虑保障系统建设，以保证其尽快形成战斗力。文章简述了国内外装备综合保障发展概况，根据潜标系统全寿命周期研制的特点，结合装备保障性发展的最新理论，进行了新型潜标系统综合保障的体系架构设计，并归纳了全寿命周期内综合保障的主要相关工作，为全面开展新型潜标系统的综合保障研究奠定了基础。

潜标系统； 全寿命周期； 综合保障； 保障性

SONG LeiHU JinhuaZHANG WeiYUAN Jun

(Electronic Engineering College, Naval University of Engineering, Wuhan430033)

Class NumberTB565

1　引言

潜标系统也被称为水下浮标系统，是一种系泊于海洋水面以下并可通过释放装置回收的锚定绷紧型海洋探测系统，主要用于水下温度、海流、噪声等海洋环境要素长期、定点、连续、多测层同步监测[1～2]。它能在恶劣的海洋环条件下搜集水下情报，是岸基站、舰艇和飞机在空间上的延伸扩展，具有观测时间长、隐蔽、测量不易受海面气象条件影响等优点，被广泛应用于国防军事、海洋科学研究、海洋开发等领域[3～4]。

当今，我海军防潜、反潜形势严峻，水下监测和侦察力度亟需加强，研发具有警戒和侦察能力的新型潜标系统迫在眉睫。在过去的装备研制中，通常只重视装备作战使用特性，而没有考虑装备的保障特性，忽视了保障系统的建设，在装备设计定型甚至交付使用之后才开始解决其各种保障问题，造成了装备保障的滞后，很难发挥装备应有的作战效能[5]。新型潜标系统能否快速形成战斗力不仅取决于优良的性能，还取决于其能否长期保持优良的性能，因此，潜标系统综合保障在其装备研制和战斗力快速形成过程中具有重要意义。潜标系统全寿命周期过程需要综合规划保障问题，我国GJB3872-1999《装备综合保障通用要求》对装备综合保障给出了明确的定义：综合保障是指在装备的寿命周期内，为满足系统战备完好性要求，降低寿命周期费用，综合考虑装备的保障问题，确定保障性要求，进行保障性设计，研制并规划保障资源，及时提供装备所需保障的一系列管理和技术活动[6]。

2　国内外综合保障发展概况

2.1美国

1964年美国国防部颁布了DoDI4100.35《系统和设备的综合后勤保障研制》，首次提出装备综合后勤保障(ILS)，规定在装备设计时要同步进行保障性设计，开展综合后勤保障工作。

20世纪七八十年代，美国国防部颁布文件指出综合后勤保障的主要目标是用可承受的寿命周期费用来实现装备的战备完好性，明确规定要将费用作为主要设计参数之一，费用分析在装备保障中占据重要地位[7]。美国三军结合自身特点，细化保障要求，相继颁布了有关文件规范综合保障工作。美国从国防部、各军兵种到工业部门都成立了相应的组织机构，具体型号装备的研制也成立了综合后勤保障管理机构，还颁布了大量的军用标准，开发了大量的计算机软件，综合保障工作在装备研制中得到广泛应用。

20世纪90年代，美国国防部颁布文件指出保障特性是装备通用性能的一个组成部分，装备系统不仅包括主装备还包括人力资源、保障要素、保障设施等，规定将可靠性、维修性、保障性等设计特性作为装备设计的重要内容，强调保障性分析、保障方案规划和保障资源统筹[8]。

21世纪以来，美国国防部先后修订5000系列采办文件，强调以部队的作战需求为中心，把装备的综合保障纳入到装备采办当中，主张利用私企维修，引入军民合作[9]。

表1汇总了历年美国出台的综合保障相关指令文件，可以发现历经半个多世纪的发展，美国的装备综合保障规定越来越成熟。同时美国的综合保障工作也取得了丰硕的成果，局部战争中美军大量装备的高出动率和高保障能力正是其成功体现。

2.2英国

1993年英国国防部颁布了《采办中应用综合后勤保障的政策》，该文件明确规定了装备综合保障的目标。1996年英国国防部颁布Def Stan 00-60《综合后勤保障》，该标准吸收了美国军用标准先进的经验，有更好的可操作性。英国先后三次修订国防标准Def Stan 00-60，使其更加实用，后着手制定了《全寿命周期保障标准》以替代Def Stan 00，贯彻装备寿命周期综合保障思想。

此外，德国、法国、日本、韩国等国家也先后开展了一系列综合保障研究，各自取得了不同程度的进展。

表1　美国综合保障指令文件

2.3国内综合保障发展概况

20世纪90年代以前，我国的装备设计通常是序贯式，先发展主装备，再解决配套的保障问题。这种方式随着使用过程中保障费用高、难以形成保障能力和战斗力等困难的突出，引起国内一批专家的重视。至此，我国开始引入装备综合保障概念，大力倡导在装备研制过程中同步规划其保障问题。

我国充分学习和借鉴国外先进经验，结合国内实际情况，制定了GJB3872《装备综合保障通用要求》、GJB1371《装备保障性分析》和GJB3837《装备保障性分析记录》等军用标准。21世纪以来，我国又陆续修订和颁布了GJB1909A-2009《装备可靠性维修性保障性要求论证》、GJB2547A-2012《装备测试性工作通用要求》及GJB368B-2009《装备维修性工作通用要求》等一系列新标准来规范和要求综合保障相关的可靠性、维修性、保障性、测试性工作。

3　潜标系统综合保障体系设计

3.1潜标系统综合保障的特点

潜标系统一般由水下部分和水上机组成，水下部分由水密舱、探测仪器、浮子、锚定装置、声学应答释放器等组成。图1为哈尔滨工程大学研制的海洋矢量声场观测潜标系统整体结构示意图。潜标系统的综合保障主要有以下特点：

1) 潜标系统的工作环境特殊，长时间处于水下。在工作深度上的水压和洋流的影响下，无论是潜标系统的姿态分析还是自身的状态监测，技术实现和保障工作都很困难。

2) 潜标系统的可靠性涉及到系统各部件的性能、配置、连接和集成设计等问题，要想避免布放潜标系统的高风险，实现高回收率，必须考虑连接强度、水密、腐蚀等因素，保障工作要求标准高。

3) 国内潜标系统研发单位较少，有关其保障研究经验不足，保障资源建设也相对滞后。但是综合保障理论在西方国家的应用成果显著，可以借鉴他人的成果建立潜标系统综合保障体系，能在短时间内取得一定成效。

图1　海洋矢量声场观测潜标系统整体结构示意图

3.2潜标系统综合保障总体设计

潜标系统综合保障的总体设计思路是把可靠性、测试性、维修性、保障性等特性作为潜标系统总体性能的一部分，在潜标系统研制过程中通过保障性分析确定综合保障要求，重点规划综合技术保障和保障性工程。新型潜标系统综合保障总体框图如图2所示。

3.3潜标系统综合保障体系顶层构成

1) 综合技术保障

综合技术保障是为实现潜标系统的任务需求和战备完好性目标，运用系统理论对其进行保障的一系列管理与技术活动。综合技术保障前期工作主要体现在分析保障性约束和保障要求，同步设计新型潜标及其保障系统，反复进行保障性分析尽量使两者达到最佳匹配，后期工作主要体现在保障资源的规划、使用和评估。综合技术保障顶层结构如图3所示。

图2　新型潜标系统综合保障总体框图

图3　综合技术保障顶层结构

2) 保障性工程

保障性工程综合考虑各种保障特性和保障要素，通过一系列论证、设计、试验和评价等技术与管理活动，以最经济的寿命周期费用来实现装备系统的保障性目标。在新型潜标系统的全寿命周期中，保障性工程的工作主要是基于保障性约束提出保障性要求，合理进行可靠性、维修性、测试性等保障特性的设计并对系统整体的保障性做出评估。保障性工程顶层结构如图4所示。

图4　保障性工程顶层结构

3) 保障性分析

保障性分析应用于潜标系统全寿命周期的各个阶段，是实现战备完好性和保障性目标的有效分析手段，包括以可靠性为中心的维修分析、使用与维修任务分析、修理级别分析、故障模式影响及危害性分析、寿命周期费用分析等。保障性分析在以下两个方面的应用尤为关键：

(1)确定保障性设计特性

根据新型潜标系统的任务需求，确定战备完好性目标与保障性目标，通过保障性分析设计可靠性、维修性、测试性等有关保障性的设计特性，以影响新型潜标系统的总体设计，真正把保障性设计融合到新型潜标系统的研制中。

(2)规划保障系统

根据新型潜标系统战备完好性目标与保障性目标，通过保障性分析制定保障方案，优化保障计划和保障资源的配置，确保建立经济有效的保障系统[10]。

4) 技术基础

潜标系统全寿命周期的综合保障依赖大量工程技术和管理方法，例如潜标系统保障性多指标综合优化设计技术、潜标系统功能检测与评估技术、潜标系统故障诊断与维修技术、潜标系统远程支持技术、潜标系统综合管理平台技术等。

4　潜标系统综合保障工作内容

新型潜标系统论证、方案、定型、生产、使用及退役全寿命周期内各阶段的装备研制和综合保障工作可简要归纳如图5所示。

图5　潜标系统综合保障工作内容

新型潜标系统综合保障工作的主要内容按寿命周期分布如下：

在潜标装备论证阶段：确定潜标系统的保障需求，提出综合保障构想，确定保障性约束和使用要求，拟定初始综合保障方案。

在潜标装备方案制定阶段：确定保障性设计参数，权衡分析并优化综合保障方案，初步确定保障资源要求，初步制定详细的保障计划。

在潜标装备研制与定型阶段：详细确定保障资源要求，修订详细的保障计划，综合试验与评估验证，审查制定正式的综合保障方案。

在潜标装备生产与部署阶段：保障资源的供应，部署详细保障计划，监控生产部署过程，综合各保障要素建立保障系统。

在潜标装备使用阶段：潜标系统性能检测与评估，实施故障诊断与维修规划，收集保障数据，评估保障系统能力，调整保障资源配置，修订保障方案，改进保障技术。

在潜标装备退役阶段：保障资源退役处理，综合信息存档。

5　结语

新型装备系统科技含量越来越高，对装备保障提出的要求也相应越来越高，新型装备成系统、成建制地同步形成保障力、战斗力是我军新形势下对装备发展的要求。在新型潜标系统研制的全寿命周期中，从论证之初就做好综合保障顶层规划和体系设计，系统地考虑和科学地安排每一阶段的综合保障工作，能够有效提高其研制水平、保障能力和使用寿命，在其列装部队后能快速形成战斗力。

[1] 毛祖松.海洋潜标技术的应用与发展[J].海洋测绘，2001(4):57-58.

[2] 李飞权，张选明，张鹏等.海洋潜标系统的设计和应用[J].海洋技术，2004，23(1):17-21.

[3] 刘鸿飞.基于潜标的数据采集与存储系统的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学，2010:1-4.

[4] 吕云飞，张殿伦，邹吉武等.基于潜标的海洋环境噪声测量系统[J].高技术通讯，2009，19(7):760-763.

[5] 刘东，李冬，杨海涛等.装备综合保障技术[J].国防科技，2009，30(6):45-52.

[6] GJB 3872- 1999装备综合保障通用要求[S]

[7] 马绍民.综合保障工程[M].北京：国防工业出版社，1995:24-27.

[8] 王其冲.新时期雷达装备综合保障研究[D].南京:南京理工大学，2013:2-4.

[9] 酒济川，凌芝阳.美军后勤装备体系及其未来发展重点[J].外国军事学术，2005(7)：65-70.

[10] 段宗武，王心亮，陈虹等.舰船装备综合保障工程顶层设计初步研究[J].舰船科学技术，2011，33(2):3-9.

Architecture Design of New Submerged Buoy Integrated Logistics Support*

Equipment integrated logistics support requires to plan and consider support system construction at the same time with equipment development, to ensure its fighting capacity as soon as possible. This paper briefly describes the development of equipment integrated logistics support at home and abroad. According to the characteristics of submerged buoy, combined with the new theory of the equipment supportability development, it designs the architecture of the new type submerged buoy integrated logistics support and summarizes the whole life cycle integrated work. This research lays the foundation for the new type submerged buoy system integrated logistics support.

submerged buoy, whole life cycle, integrated logistics support, supportability

2016年2月7日,

2016年3月23日

宋磊,男,硕士研究生,研究方向：水声装备综合保障。胡金华,男,副教授,研究方向：水声装备综合保障。张卫,男,讲师,研究方向：水声装备综合保障。袁骏,男,讲师,研究方向：水声信号处理。

TB565

10.3969/j.issn.1672-9730.2016.08.001