地（舰）面加固计算机技术要求统型实践

高宇、丁宝华 /上海航天电子通讯设备研究所

随着新研型号对各配套产品功能、性能指标、研制进度、成本以及通用质量特性要求的日益提高，型号产品更加倾向于功能综合化、系统小型化、工程实现高效化与成本控制集约化。在地（舰）面加固计算机产品领域，以单一型号应用为牵引的定制开发新产品的研制模式存在研发效率低、技术风险高和成本控制难的问题。产品成熟度迭代周期长，不能适应新时期型号任务多、产品配套量大、质量要求高、成本控制严的要求。按照“明确目标、注重实效、协同推进、持续完善”的武器装备产品统型工作指导思想，中国航天科技集团有限公司以“结对子”工作为协同推进的重要抓手，推动武器装备产品统型工作取得实效。设备总体单位和承研单位积极响应号召，开展加固计算机“结对子”工作，旨在将成熟产品应用统型与新一代产品设计开发形成合力，共同提升地（舰）面加固计算机研制生产能力和产品质量保证能力。

一、现状问题分析

当前研究院地（舰）面加固计算机主要装备于地（舰）面武器系统武控设备、指挥控制、火力控制等分系统，总体单位梳理了现有和后续地（舰）面武器系统型号中用于武控设备的接口转换计算机、用于指挥控制系统的指挥决策计算机和情报处理计算机、用于火力控制系统的火力拦截计算机、用于信息处理的接口计算机、用于配合训练的训练计算机、用于文件记录的记录计算机等加固计算机的功能使用需求。在本次加固计算机统型“结对子”协同推进活动中，总体单位对原有近10 个型号的加固计算机配套情况作了梳理。现有型号应用中，加固计算机多达30 余款，各型计算机的外形尺寸和接口定义均有差异，其中包含10 余种主处理模块、5 种双冗余网络模块和7 种电源模块，不同型号的加固计算机技术要求与验收要求也各不相同。该现状突出反映了以下几方面问题：一是各型号加固计算机以通用质量特性为典型代表的技术要求存在差异；二是总体单位与专业单位开展工作仅局限于型号维度，不利于产品统型技术状态协调和信息共享；三是各型号计算机内部模块功能、性能指标相似，但缺乏通用技术要求引导和型谱化梳理；四是定制化的计算机配套现状严重制约了产品的研制周期和产品成熟度的提升；五是加固计算机型号选用缺乏型谱化货架产品的支撑。

二、产品统型思路

总体单位和专业单位开展了近2 年的加固计算机统型“结对子”协同推进工作，该工作包括：①统型技术要求；②建立协同工作组织；③共建产品型谱清单；④共建货架产品研制；⑤做实产品选用工作等内容。具体工作思路为：以统型各型号的加固计算机技术要求为牵引，以优化产品统型协同工作组织为基础，通过面向通用技术要求的产品型谱共建和产品研制，实现地（舰）面加固计算机的统型，支撑研究院地（舰）面型号的产品选用。加固计算机统型“结对子”协同推进工作思路如图1 所示。

图1 加固计算机统型“结对子”协同推进工作思路

1.统型技术要求

根据加固计算机功能使用通用需求，确定加固计算机主要的功能模块有：主处理模块、双冗余网络模块、电源模块等。根据各型号地面（陆基）和舰面（海基）不同使用、安装、环境等要求，将产品技术指标、环境条件、接口要求等进行整合，分别梳理各模块的主要技术要求（含通用质量特性），形成地（舰）面加固计算机通用技术要求。不同型号的加固计算机可在通用技术协议的技术要求基础上进行裁剪和补充，保证通用技术要求能覆盖最大范围的使用场景。需求梳理情况见表1。

表1 需求梳理情况

通过总体单位对地（舰）面加固计算机通用技术要求的梳理，牵引专业单位根据通用技术要求，结合陆基（车载）和海基（舰载）产品不同的使用环境，开展加固计算机技术要求与通用质量特性分析，对配套总体单位不同型号的计算机主处理、电源、网络等模块进行统型设计，满足多个型号产品选用，形成计算机主处理模块、电源模块、双冗余网络模块等典型产品规范，固化各产品模块的技术状态和工艺状态，有效指导后续产品的生产和调试，支撑后续新研型号加固计算机产品的选用。

总体单位根据陆基（车载）和海基（舰载）产品不同的使用环境，制定了陆基和海基两类加固计算机验收通用技术要求，为共建加固计算机型谱及货架产品奠定基础。

通用技术要求的制定主要体现在功能、性能指标、外形尺寸及对外接口、通用质量特性等方面。技术要求统型具体思路如下：

（1）功能性能。各型号对加固计算机的功能、性能指标存在差异，加固计算机实施整机统型会受到整机对外提供功能性能差异、对外接口及内部模块的种类和数量不统一等影响。而加固计算机各模块功能、性能、对外接口均比较专用单一，因此技术要求统型可通过模块来落实。目前及后续型号常用模块主要有主处理模块、双冗余网络模块、电源模块等。可针对3 种模块的功能、性能指标，采用以最高指标全覆盖的原则来制定通用技术要求的功能、性能指标。

（2）外形尺寸。鉴于目前和后续型号加固计算机应用场景，加固计算机模块的安装方式均属于前插式，因此模块外形尺寸可根据加固计算机高度统型为标准6U 和3U 两种。

（3）对外接口。相比各型号加固计算机整机对外接口的规格、数量的多样性，加固计算机模块对外接口相对统一，统型为CPCI 和VPX2 类。

（4）通用质量特性。通用质量特性统型集中体现在环境适应性指标上。环境适应性统型策略主要有两点：全面包络和就高执行。全面包络是指不同军种环境适应性项目存在差异，统型试验条件应包含全部项目，例如，海基产品有颠振试验条件指标，而陆基产品没有，则加固计算机统型技术要求中应涵盖颠振指标；海基和陆基产品力学试验中都有冲击，但试验方法要求不同，则加固计算机统型技术要求中应涵盖这两类冲击试验条件指标。就高执行是指不同型号加固计算机相同环境条件指标存在差异，统型试验条件应按照相对高的指标要求来制定，例如，陆基舱内产品高低温工作、随机振动等环境条件一般比海基舱内产品指标更高，则加固计算机统型技术要求应按陆基产品环境条件指标来制定。通用质量特性除环境适应性外，环境应力筛选、可靠性、维修性、测试性、安全性、电磁兼容性等技术要求统型均可采用全面包络和就高执行的策略。

2.建立协同工作组织

为开展加固计算机技术要求统型工作，加强总体单位和专业单位之间的沟通协作，首先应建立协同工作组织，具体工作如下：

（1）建立由双方单位所长为组长、主管副所长为副组长、相关业务部门组成的“结对子”工作组，明确人员职责和分工；

（2）制定“结对子”工作专项计划，并纳入计划考核；

（3）建立定期交流机制，对相关问题实时沟通交流解决；建立工作组季度例会制度，每季度形成共建内容开展情况总结与策划会议报告，通报工作进展，协调解决问题，明确后续工作；

（4）定期进行工作小结，总结梳理工作成效与问题，为后续工作开展奠定好基础。

3.共建产品型谱清单

总体单位应当牵引专业单位，依据统型技术要求对型谱清单进行创建和整理，具体工作如下：

（1）总体单位和专业单位联合研究制定加固计算机统型项目清单，迭代优化编制共建型谱；

（2）总体单位对技术要求与型谱产品主要技术指标、成熟度和环境适应性等特性指标之间的符合性、匹配性进行再确认；

（3）专业单位对型谱（4 款主处理模块、3 款双冗余网络模块、3 款电源模块）与现有需求做再分析确认。

4.共建货架产品研制

总体单位应当牵引专业单位针对已形成的型谱清单进一步建立货架产品目录，具体工作如下：

（1）总体单位根据型号产品特点形成统一的力学环境条件、温度环境条件、电磁兼容性要求和对外接口要求，制定加固计算机验收技术要求；

（2）总体单位牵引专业单位结合型号研制飞行试验提升产品成熟度，编制产品规范，完善产品数据包；

（3）根据共建型谱和产品成熟度情况形成共建货架产品目录。

5.做实产品选用工作

依据型谱和货架产品，总体单位相关业务部门贯彻落实加固计算机产品选用工作，具体工作如下：

（1）制定选用方案。总体单位在系统设备总体方案设计中优先考虑专业单位地（舰）面计算机产品型谱和货架产品；

（2）贯彻选用原则。依据设备总体方案中加固计算机选用原则，针对综合武控系统的任务机、指控系统的指挥决策机和情报处理机、火控系统的火力拦截机、信息处理的接口机、配合训练的训练机、文件记录的录取机等加固计算机。相关业务部门优先考虑专业单位地（舰）面计算机产品型谱和货架产品；

（3）落实选用工作。相关业务部门对标型号总体方案中有关加固计算机的技术指标、接口要求、通用质量特性等，分析地（舰）面加固计算机产品的通用技术指标与选用要求的符合性，从专业单位地（舰）面计算机货架产品目录中选择满足配套要求的加固计算机产品。

三、产品统型实践

地（舰）加固计算机统型协同推进工作的开展使总体单位和专业单位在计算机类产品的配套质量、集成效率方面有了显著提高，同时提升了计算机产品成熟度，降低了产品配套的技术、质量与成本风险。

1.显著提升产品配套质量

总体单位将近10 余年加固计算机产品质量问题梳理汇总，从研制过程、工艺设计、生产过程控制等方面提出改进要求，并开展过程监督；在配套型号中，所选用的加固计算机模块产品质量得到明显提升。“结对子”期间未发生院级以上质量问题。

总体单位选用的经统型后的加固计算机模块产品在集成调试、试验中的故障率显著降低。加固计算机产品经统型设计后，截止目前产品在各型号调试试验中均未发生质量问题。

2.显著提高产品集成效率

总体单位的加固计算机模块产品技术协议均在通用要求基础上编制。计算机模块通过型谱直接选型，显著提升了产品技术要求下达和型号应用配套的效率。

总体单位需求牵引下的型谱选型使专业单位集中优势资源，成批成组启动计算机产品备料投产，进行型号全流程管理，有效保证了对总体单位产品的交付进度。

3.有效提升产品成熟度，降低技术与成本风险

通过开展加固计算机统型“结对子”协同推进工作，总体单位对专业单位的专业产品有了更深入的理解。

“结对子”也让总体单位从任务提出阶段就打破了型号壁垒，对不同型号加固计算机的技术要求进行统型分析研究，将产品技术指标、接口要求、通用质量特性要求等进行整合，形成通用的技术要求，有效牵引专业单位开展“去任务化、去型号化”工作，转变了研发效率低、技术风险高和成本控制难的定制开发研制模式，适应了新时期型号任务多、产品批量大、质量要求高、成本控制严的任务形势，有效提升了加固计算机研制生产和产品质量保证能力。

4.做实型号设计选用

在近2 年开展加固计算机统型协同推进工作过程中，从4 款货架主处理模块中选用3 款，从3 款双冗余网络模块货架产品中选用2 款，3 款电源模块货架产品全部选用，总选用率已达到80%。

在加固计算机统型“结对子”协同推进工作中，总体单位积累了许多宝贵经验和优秀的管理方法。为继续推进新型号加固计算机统型协同推进的长效机制，后续双方将落实如下工作：

（1）建立基于加固计算机统型定期交流机制，实时沟通交流解决型号产品统型配套过程中的相关问题；

（2）联合研究新一代加固计算机统型型谱清单，持续迭代优化，建立长效及更新机制；

（3）结合型号研制试验进一步提升产品成熟度，完善产品规范，完善产品数据包；

（4）进一步完善型谱产品的设计及工艺文件，固化产品的技术状态和产品数据包，优化生产线，不断提升产品成熟度，支撑新研型号选型；

（5）定期开展与加固计算机相关联的质量归零问题，对归零措施落实和举一反三情况开展“回头看”。加强共性、典型质量问题的治理，落实到设计文件和工艺文件中，彻底杜绝此类问题的再次发生；

（6）对加固计算机主板模块、电源模块、双冗余网络模块等进一步开展关键工艺技术、短线、薄弱环节等改进优化，开展“三再”工作，落实以设计裕度分析为关键的再设计，以关键特性识别、关重件清理为核心的再分析，以面向薄弱环节强化测试数据、测试覆盖率分析为重点的再验证，提升效率，稳定质量，提高保成功的能力。