要炜、 刘宁、齐麟、 韩一丁、 刘凯 /中国运载火箭技术研究院
在中美战略博弈的大背景下,国家安全形势日益严峻,针对发生局部战争的可能,党的十九大明确提出建设世界一流军队的目标。世界一流军队要有一流的战斗力,一流的战斗力要依靠一流的武器装备。围绕这一目标,国防建设加速推进,国家对常规精确打击装备的需求明显扩大。
某领域是我国常规精确打击装备的主力军,为了确保各项研制任务顺利开展,加快我国常规国防装备建设,需要确保完整实现每次飞试过程数据的采集和采信。某领域目前可用的地面遥测设备包括遥测车X台、简易站X套,大都投产于2013-2015年,通过型号间的统筹使用,基本可以确保年度飞试保障任务,但还存在一些问题。
遥测车和简易站的设计寿命为10 年,大部分产品已使用6~8 年,问题繁多。主要体现在:遥测车野外作业频繁,车载UPS 电池超期使用严重;车载寻北设备老化严重,部分车辆的寻北设备已经损坏,其余设备运行状态不稳定;车载硬盘老化,系统操作不稳定,硬盘数据需及时拷贝,以避免数据丢失;车载天线控制器主板已经落后,长时间使用后会产生损坏故障;简易站频繁在实验室、测试厂房、各基地之间转运使用,频繁的展开、回收、转运导致部分设备故障频发。
遥测车和简易站均为型号研制配套的产品,按照各型号的特点进行配置,在加解密模块、数字传输码率等方面不尽相同,难以互相借用,且某些设备配套较早,已无法适应新研型号要求的10Mbps 码速率指标需求,须进行软件升级。其中,某型号要求遥测车和简易站具有转发外测功能,其他型号遥测车和简易站不能兼容使用。
部分型号要求首、落区分别布站,部分型号有2 发连射需求,因此需要同时保障2 台遥测车。其中,某型号2021 年在基地开展首飞,需要在首、落区分别布站;某型号2021 年在基地开展的飞试均有双发连射任务,且2022~2025 年均有在某基地的发射任务,需要同时有2 台遥测车保障。
近年来在研和预研的型号任务激增,且大多采用实物竞标的方式,提前投产有一定风险,因此型号综合考虑研制经费和进度,对遥测地面站产品投产力度不够,甚至计划不投产。为确保型号散态匹配试验、总装厂测试、靶场技术阵地测试、实弹飞行等流程正常进行,并从中获取有效的遥测数据,型号间借用遥测地面站的需求越来越迫切。
近年来在研和预研的型号任务激增,且大多采用实物竞标的方式,提前投产有一定风险,因此型号综合考虑研制经费和进度,对遥测地面站产品投产力度不够,甚至计划不投产。为确保型号散态匹配试验、总装厂测试、靶场技术阵地测试、实弹飞行等流程正常进行,并从中获取有效的遥测数据,型号间借用遥测地面站的需求越来越迫切。
中国运载火箭技术研究院梳理某领域现有遥测车和简易站技术状态,对标“十四五”规划飞试任务需求,提出遥测车和简易站通用战术技术指标要求,通过相关型号自筹经费开展维修升级,将现有的遥测车和简易站升级为“型号通用、指标覆盖、状态良好”的通用产品,最大程度使用现有遥测车和简易站资源保障不同领域的飞试任务。
遥测地面站的通用战术技术指标要求确定原则如下:根据当前在研及预研型号的战术技术指标需求,取最大包络来兼容,做到通用化;指标制定需考虑一定的技术进步,要有一定的前瞻性;遥测车对传输体制、作用频段、同时接收信号数量、码速率、加解密要求等5 项通用指标提出明确要求;简易站增加体积小巧轻便,尽量做到便携式的要求。
针对现有遥测车和简易站统型事宜,按照通用化、集成化原则确定升级方案,主要方案如下:
(1)更换UPS。维修方案采用检查控制板、更换电池包的形式解决,且在更换后重新对UPS 的日常维护建档,加强日常维护,增加使用寿命及设备更换周期;
(2)升级寻北设备。遥测车已损坏或老化的寻北设备统一升级为主流的三系统寻北系统,支持遥测车执行航区、落区无支持的遥测任务;
(3)升级伺服设备。遥测车的伺服设备天线控制器主板更换为当前主流CPCI 主板,可拓展性强,设备生命周期有显著提高;
(4)增加AGC 放大器。部分车辆中遥测分系统前端增加2 个AGC 放大器,增强接收链路的动态范围;
(5)升级基带设备。遥测车基带设备的CPCI主板硬件更换为当前主流主板,硬件支持10Mbps码速率;更改基带处理软件,将解调参数设置的码率范围调整到10Mbps 码速率;
(6)对于地面简易站,相应升级短背射天线、基带设备和软件,升级后的设备做到与遥测车设备通用,便于后续维修、维护。
研究院梳理某领域现有遥测车和简易站统型升级任务的工作量和经费需求,经过“三上三下”报价和审价,明确了遥测设备统型升级工作模式及经费方案,明确统型升级工作各负责部门以及配套单位负责人员。
对标某领域“十四五”发展规划,现有遥测车和简易站难以全面保障科研任务,需要新投3 台通用遥测车和2 套简易站,报废1 台某型号遥测车和1 套简易站。
通过现有遥测车和简易站的升级改造和新投,可以满足“十四五”期间某领域在研在役型号需求,原则上在每个领域的靶场任务均有固定的遥测车保障,如遇连射或多型号任务则就近统筹。统筹使用情况见表1。
表1 某领域“十四五”期间遥测车统筹使用情况
遥测车和简易站的升级改造工作注重“六性”设计,目的是升级后的产品好用、管用、实用,主要在以下2 个方面进行了创新。
(1)本次维修维护系统只涉及以旧换新及升级改造。原则上采用多项先进的成熟技术,提高设备在小型化、数字化、模块化、标准化、可靠性和可维修性等方面的技术和可靠性水平,不涉及设备重设计,系统内单板都具有较高的成熟度或可继承性的技术,多数经历过多批次工程配套,具有较高的可靠性。
(2)所有研制设备均贯彻“通用化、模块化、系列化”的设计思路。充分利用科研成果,实现核心设备的数字化、单板化和可重组性。实现核心设备的自动化检测、故障发现和定位,通过系统的自动化检测,可以及时发现故障,故障定位可达单板。
(3)在设计单机和电路的过程中,注重考虑测试要求。衡量一个单机和电路的标准不仅有实现功能的优劣、所用元器件的多少,还要重视单机和电路是否可测、测试是否方便。
(4)单机设计中充分考虑热设计、防风防沙设计、冲击和振动防护设计、防雷电设计和低气压设计,采用消除和控制危险设计、损伤抑制设计、状态监控设计、安全标志设计等准则,配备完整的随机资料,达到内容详实、图文一致、图物相符、便于操作。
(1)总体单位压准压实相关单位遥测车和简易站维修升级的责任,保障落实新投遥测车和遥测站的经费渠道,2021 年底前完成X 台遥测车和X 套简易站的维修升级,完成3 台通用遥测车和2 套简易站的生产齐套,总体单位负责产品的验收。
(2)总体单位与配套单位提前明确统一管理、统筹安排的管理机制,总体单位每年初与配套单位统筹商定各型号飞试保障计划,配套单位按照计划提前开展遥测车的检修和维护,保障人员和产品提前到位。
(3)总体单位与配套单位提前明确保养费用并达成共识,统型升级费用中包含遥测车和简易站保修期内的保养费用,保修期原则为X 年,保修期结束后的遥测车保障费用按照《某领域型号遥测车维修保养框架协议》执行,由配套单位同总体单位据实结算。
(4)立足长远健康发展,总体单位基于客观情况与配套单位签订《某领域型号遥测车维修保养框架协议》,明确保修期结束后的收费项目及标准,遥测车原则上不超过X 万/车/次,简易站维护费用按照实际发生执行。
总体单位与配套单位提前明确保养费用并达成共识,统型升级费用中包含遥测车和简易站保修期内的保养费用,保修期原则为X 年,保修期结束后的遥测车保障费用按照《某领域型号遥测车维修保养框架协议》执行,由配套单位同总体单位据实结算。
一是按照开放、共享的新发展理念开展遥测车和简易站统型升级,形成某领域通用遥测车和简易站资源库,有效保障了年度飞试任务的按时完成。
二是按照定期沟通、统一管理、统筹使用的思路,形成了一套某领域遥测车和简易站保障飞试的管理机制,有效提升了年度飞试任务保障效率。
三是按照定点保障、就近统筹的原则,兼顾了现有型号和未来立项型号的保障需求,有效减少了新投遥测车的经费和周期,有效提升了研制效率和效益。
通过对某领域型号产品研制配套的遥测车和简易站保障问题进行分析,研究并提出了统型升级的思路并进行了实践,提出针对统型升级后的遥测车的管理机制,有效提高了型号研制效率和效益,可为其它领域管理部门提供参考借鉴。