美军计量法规标准体系

张倩，关静宇，马茂冬，赵登辉

(中国兵器工业标准化研究所，北京 100089)

美军非常重视装备计量工作法规文件和技术规范的建设，通过多年实践制定颁布了大量的法规、标准、指示、指令与条令、条例，并有技术手册、规程与之相配套。美军按照国防部顶层指导、军种部明确分工、军种职能司令部按需指导、基层部队具体实施的模式，构建了包含国防部、军种部、军种职能司令部、基层部队四个层级的美军计量法规标准体系[1]。

1 美军计量法规标准体系组成

美军计量法规标准体系内容主要包括国防部层面的顶层计量军用标准、规范和手册，陆军计量条例和技术通报，海军计量指示指令，空军计量指令及各军种部计量技术程序技术手册等法规文件，为各军种部装备计量工作的开展与实施提供有力指导[2]。

1.1 国防部计量法规标准

美国国防部计量法规标准是美军的顶层计量文件，由国防部标准和国防部手册构成[3]，涵盖全军装备计量的方针政策、基本原则、各级计量机构的职责和相关要求等内容，各军种在制定相关计量法规标准时均必须严格遵守。国防部计量法规标准主要包括MIL-STD-1839D《美国国防部校准和计量要求标准实践》(2010)、SMC-S-016A《运载火箭、上面级飞行器和航天器试验要求》(2014)、《校准系统要求》、MIL-PRF-38793C《技术手册：校准程序的制定》(2008)、MIL-DTL-81919C(AS)《保障测试技术手册的制定》及MIL-HDBK-1839A《校准和测量要求》(2010)、MIL-HDBK-2165 《系统和设备测试性手册》技术手册等内容。

1.2 各军种部计量法规标准

各军种部按照国防部计量法规标准的精神，制定本军种的装备计量条令、条例、规程和技术手册。军种一级的装备计量法规大多偏重于管理与政策，用来确立本军种计量工作的指导方针和基本要求，明确相关机构的职责分工，制定典型计量设备从采办、日常管理到使用维护的寿命周期管理政策。如陆军部颁布了陆军条例AR750-43 《陆军测试、测量和诊断设备大纲》(2014)以及技术通报TB 750-25 《陆军测试、测量和诊断设备校准和修理大纲》(2017)；海军部颁布了海军部长指示SECNAV3960.16B《关于测试、测量、监控及诊断设备与系统，以及计量校准的政策规定和各机构承担的职责》(2017)；空军部颁布了空军部指示AFMAN 21-113 《空军计量与校准管理计划》(2020)。

1.3 各军种职能司令部计量法规标准

各军种的职能司令部，如海军的航空系统司令部和海上系统司令部、空军的装备司令部、陆军的装备司令部等依据本军种的各项法规，分别制定所负责装备类别的计量条令、条例及规章制度，与军种部级的法规相比，职能司令部制定的法规具有更强的针对性和可操作性。陆军装备司令部颁布了TB43-180 《陆军装备维修的校准与修理要求》(2015)。海军航空系统司令部颁布了COMNAVSEASYSCOM 4734.1B《海军海上系统司令部的测试、测量与诊断及校准程序》(2004)。空军参谋部针对每种具体型号的飞机和装备都颁布了相关的计量与校准技术规程。

2 美国防部及各军种主要计量法规标准

2.1 美国防部计量法规标准和手册

2.1.1 美国国防部校准和计量要求标准实践

MIL-STD-1839D《美国国防部校准和计量要求标准实践》阐明了美军装备所有系统、子系统及设备校准及测量溯源性方法的要求，以保证美军装备系统运行的一致性和准确度。标准规定了建立从实际系统级测量到美国国家标准技术研究院或其它经认可的测量机构的测量溯源性要求[4]。

MIL-STD-1839D 也是美军装备型号计量保障管理的重要依据。MIL-HDBK-1839A《校准和测量要求》为信息类指南，旨在拓宽设计单位对MILSTD-1839 标准的要求和理解，并有助于对合同商是否符合合同要求进行评估提供统一依据。

2.1.2 校准系统要求

美军标准MIL-STD-45662A《校准系统要求》于1988 年8 月由国防部发布，明确提出了研制单位必须建立和维持一个测量设备和计量标准准确度的校准体系，适用于全部测量设备和计量标准，配套工厂和其它单位测量设备和计量标准都应受到控制，以保证供给产品和服务符合合同要求，同时要求研制单位制定计量检测设备的质量保证措施并接受政府部门的监督检查。20 世纪90 年代中期美国军事规范改革前，该标准一直是校准的质量标准，也是最广泛使用的标准之一。MIL-STD-45662A 于1995年2 月被撤销，代之以ISO 10012-1: 1992 《测量设备质量保证要求 第1 部分：测量设备的计量确认体系》和ANSI/NCSL Z540.1: 1994 《校准实验室和测量测试设备-通用要求》。

ISO 10012-1 与ISO 10012-2 《测量设备的质量保证要求 第2 部分：测量过程控制指南》是相互联系的有机整体。为了更好实施ISO 10012 并适应其它管理体系标准对测量的要求，ISO 10012 工作组将两个标准有机结合在一起，发布了ISO 10012:2003 《测量管理体系 测量过程和测量设备的要求》[5]，同 时 撤 销 了ISO 10012-1 和ISO 10012-2。ISO 10012: 2003 重点关注测量设备的准确性，要求建立和维持一个包括标准器在内的测量设备的管理、确认(校准→调试修理→再校准→加标记→封闭)和使用的有效体系，并实施对测量过程的控制，以保证所要求的测量准确度，贯彻了计量保证思想即实现测量过程受控。

ANSI/NCSL Z540.1: 1994 是基于美国国家标准协会(ANSI)和国家标准实验室会议(NCSL)推动的认证标准，适用于校准实验室，并提供了一种机制，能够证明校准实验室和测量测试设备的运行符合要求。目前ANSI/NCSL Z540.1: 1994 已被两个独立的标准ISO/IEC 17025 和ANSI/NCSL 540.3取代。2017 年经过修订发布了ISO/IEC 17025:2017[6]， 取 代 了ANSI/NCSL Z540.3。ISO/IEC 17025: 2017 标准规定了实验室能力、公正性和一致运作的一般要求，适用于所有从事实验室活动的组织。实验室的客户、监管机构、组织和计划、认可机构和其它机构使用ISO/IEC 17025: 2017 来确认或认可实验室的能力。

2.1.3 运载火箭、上面级飞行器和航天器试验要求

美军编制相关试验方法标准指导航天器及其组件开展一系列复杂的试验，为在地面开展航天器功能性能验证、模型修正、筛除早期故障等工作服务。1974 年国防部首次编制MIL-STD-1540 作为内部评估，并未公开发布，1994 年更新为MIL-STD-1540C。随着美国实施标准规范工作新思路(即尽量采用民用规范标准)，1997 年该标准修订至MILSTD-1540D，名称更改为《运载火箭、上面级飞行器和航天器验证要求》。2008 年，空间与导弹系统中心(SMC)发布标准正式版本，标准编号改为SMC-S-016，于2014 年修订后最终形成了SMC-S-016A[7]。该标准规定了鉴定试验和验收试验内容。

2.1.4 校准程序/技术手册制定标准

MIL-PRF-38793C《校准程序的制定》是2008年由美国国防后勤局发布的性能规范。该标准规定了编制手动或自动校准程序技术手册的各项要求，但不适用于美军一级标准实验室校准程序的编写。MIL-DTL-81919C(AS)《保障测试技术手册的制定》于1997 年由美国海军空战中心批准使用，供海军海上系统司令部、国防部各部门和国防部各局使用。该标准描述了制定技术手册所需技术内容，并规定技术手册应包含式样格式、具有插图零件表维修手册、具有单独插图零件表维修手册、多手册保障设备范围以及前言。

2.1.5 美国国防部系统和设备测试性手册

国防部于1995 年修订发布了MIL-HDBK-2165 《系统和设备测试性手册》。为规划测试性大纲、确定诊断方案和测试性(包括机内测试)要求、测试性和测试设计及评估、评审测试性大纲的要求提供了统一方法，适用于国防部所有类型部件、设备和系统的开发，并能够对系统采办过程的概念设计阶段、验证和确认阶段、全尺寸开发阶段和生产阶段进行相应指导。

2.2 美国陆军计量法规条例

美陆军非常重视计量立法工作，制定并颁布了相关计量相关条令、条例、规程和技术手册，体系完整，具有很强的指导性和实用性。

2.2.1 陆军测试、测量和诊断设备大纲

陆军条例AR 750-43 《陆军测试、测量和诊断设备大纲》[8]内容偏重于管理政策，用来确立本军种计量工作的指导方针和基本要求，明确各相关机构的职责分工，制定典型计量设备从采办、日常管理到使用维护的寿命周期管理政策。在新修订的AR 750-43 条例中设置了一名专职校准和维修任务军官，表明陆军对装备计量保障的重视程度有所提高。更新的测试、测量和诊断设备采集方法，陆军测试、测量和诊断设备管理和政策可操作性更强，责任人更加明确。同时通过优化人员结构，达到对测试、测量及诊断设备的优化管理。

2.2.2 陆军测试、测量与诊断设备校准与维修计划

陆军部技术公告TB 750-25 《陆军测试、测量与诊断设备校准与维修计划》最新版是2020 年发布，支撑AR 750-43 中规定的陆军校准和修理保障政策。TB 750-25 为陆军测试、测量和诊断设备的校准和修理保障计划，提供了指导、程序和适用的一般信息。为确保准确且可追踪的测量，在完成校准和修理保障功能方面，该条例提供了围绕小型武器和弹药的测试、测量和诊断设备保障的需求识别、校准程序和环境控制的详细信息和说明，规定了测试、测量和诊断设备校准和修理数据格式表格和记录。在如何获得测试、测量和设备保障和技术援助方面，也提出了通用要求。

2.2.3 陆军装备维修的校准与修理要求

陆军所有测试、测量与诊断设备都需要按照国家仪器标准技术研究院的(NIST)规定确保设备的测量精度，需要独立的校准规程和可追溯性需求，技术通报TB 43-180 《陆军装备维修的校准与修理要求》包含对陆军测试、测量与诊断设备开展计量活动和可追溯性需求的全部校准规程。TB 43-180 最新版本由陆军部于2015 年9 月发布，列出了测试、测量和诊断设备的校准和修理保障(C&RS)需求，用于派出军队设备保障的校准标准，包括小型武器和弹药(SAAG)的检测/校准。

2.3 美国海军计量法规条例

2.3.1 测试、测量和诊断设备及自动测试系统计量和校准政策规定

海军部长指令文件OPNAVINST 3960.16B《测试、测量和诊断设备，自动测试系统，以及计量和校准政策规定》[9]于2017 年发布，代替OPNAVINST 3960.16A，对管理测试、测量和诊断设备所需的政策和流程以及计量校准程序进行归纳总结，以确保用于定量或定性的测试、测量和诊断设备得到维修和校准。该指令文件阐述了海军系统的作战部、航空系统司令部、海上系统司令部、空间和海军作战系统司令部和战略系统项目主任等相关负责人的具体职能。该文件适用于海军所有负责研究、设计、测试、采购和保障武器平台、武器系统以及作战支援系统中含测试、测量和诊断设备计量校准的部门。

2.3.2 测试、测量与诊断设备及校准程序

NAVSEASYSCOM 4734.1B《测试、测量与诊断设备及校准程序》[10]将NAVSEAINST 4734.1A、NAVSEAINST 9082.1A、SISCAL 计划三者的政策与职责汇集到一个文件中，于2004 年9 月8 日通过美国海军海上系统司令部发布。该指令适用于所有NAVSEA 总部与保障领域的有关活动，包括船坞、作战后勤中心、研究开发测试评估(RDT&E)活动、舰队、海军与海军陆战队航空基地以及其它在岸活动，内容涉及确定需要、采购、场所、使用、校准、保障或维修NAVSEA 审理的通用电子测试设备、校准标准、机械测试仪器、舰载仪器、自动推力控制系统、数据获取与控制系统、专用电子测试设备和虚拟仪器测试设备等保障产品与成品。

2.4 美国空军计量法规

美空军计量法规的核心是《美国空军计量与校准管理计划》。美空军2020 年修订发布了AFMAN21-113《美国空军计量与校准管理计划》[11]。AFMAN21-113 规定了测试、测量和诊断设备维修和校准要求，以验证系统、子系统和设备的可靠性和准确性。航空后勤现场校准支持是由航空后勤机构提供的，计量和校准计划是设在每个航空后勤机构中，开展测试、测量和诊断设备校准的专门活动。每个空军基地联队以下的后勤战备中队均分配了IIA型精密测量设备实验室，依靠这些实验室的支持，获得空军计量与校准计划可追溯性。计量和校准计划为基地或特定地理区域内的飞机、航空电子设备、导弹、地面系统和/或其它设备提供特别保障支持。航空后勤生产合作者依据计量和校准计划，为所有的测试、测量和诊断设备提供支持。

3 美军计量法规和技术规范体系特点

3.1 系统性强，层次分明，配套文件完善

美军按照国防部顶层指导、军种部明确分工、军种职能司令部按需指导、基层部队具体实施的层级关系建立了的美军计量法规标准层次体系。美国防部制定顶层装备计量法规标准、程序文件编制方面的技术手册、计量设备采购和使用政策等三类法规标准；各军兵种制定本军种的装备计量条令、条例、规程和技术手册；军种职能司令部制定负责装备类别的计量条例、条令及规章制度；主要基地和基层部队根据承担的计量工作和拥有的计量设备，颁布内部技术手册，形成的美军计量法规标准具有系统性强、层次分明等特点。美军计量法规标准中有很多的指导性文件手册[12]，主要作用是将装备计量保障的实施工作落到实处。如STD-HDBK-1839A(技术手册)提供了信息及解释性指南，明确提出各项要求，完善了校准和计量要求标准实践文件，针对实施MIL-STD-1839 要求具有可操作性；各军种职能司令部制定的法规标准是针对国防部及军种部计量法规标准的实施进一步完善配套文件，具有更强的针对性和可操作性。美军计量法规和标准体系层级关系如图1 所示。

图1 美军计量法规和标准体系层级关系图

3.2 加强计量法规权威，层层推进，促进计量法规实施

美军计量顶层法规的制定和执行均由最高管理机构推动，确保了计量法规的权威性，提高了计量的受重视程度，为装备计量保障工作的开展起到了巨大的支撑和推动作用。国防部制定的装备计量法规标准是美军顶层计量法规标准，各军种部按照国防部法规的精神制定本军种的计量条令、条例、规程和技术手册。军种一级计量法规偏重于管理与政策，用来确立本军种计量工作的指导方针和基本要求，明确各相关机构的职责分工，制定典型计量设备从采办、日常管理到使用维护的寿命周期管理政策；各军种只能由司令部依据本军种的各项法规，分别制定所负责装备类别的计量条令、条例及规章制度。与军部级法规相比，职能司令部制定的法规具有更强的针对性和可操作性。

3.3 注重装备设计计量分析，重视装备计量保障立法

美军从设计源头促进装备计量保障工作，计量工作的开展注重装备设计源头，计量法规标准的内容重点描述装备计量的设计要求，这在装备计量保障工作的开展过程中发挥了重要作用。美军也十分重视计量设备管理制度的建设以及计量工作立法。从国防部顶层计量法规标准开始，就对测试、测量和诊断进行统一规范。在设备的定期校准、标签管理、合格设备清单等环节均有具体而严格的管理制度，对每一件计量设备的校准周期、校准状态的标识以及可用的计量设备清单等方面设置了科学详细的规范。

4 对我军计量保障建设的启示

4.1 加强计量管理相关配套文件完善，提升计量保障基础

为了规范军队计量保障组织实施方式方法，构建覆盖军队计量各层次各领域的监督管理模式，提高部队备战打仗计量保障能力，2020 年12 月中央军委主席签署命令，发布了新修订的《军队计量条例》[13]。《条例》明确了军队计量工作的主要任务、基本原则、管理分工等，优化运行机制，保证军队计量工作在新体制下顺利开展。为了加强《条例》实施与进一步推进军队计量保障建设工作，结合军事计量工作主要任务，遵照军事计量工作基本原则，加强军队计量建设相关配套文件的研究与编制，是我军事计量法规标准体系研究工作的重点之一。细化计量机构、计量标准、计量人员及计量技术规范等方面建设管理要求，完善采用地方计量技术服务的要求和步骤，制定计量保障相关细则，完善我军计量法规标准体系，提高部队备战打仗计量保障能力。

4.2 发展军民融合计量技术法规标准，提升计量法规标准适用性

民用计量技术力量是美军计量保障工作建设的重要组成部分。在计量工作中基础通用性要求均采用了国际标准化组织发布的标准要求，提升了标准的广泛适用性。随着军民融合发展趋势，我军在计量法规标准体系建设中，针对通用基础计量技术规范需求，要优先采用国家或部门发布的计量技术法规文件，精简军事计量专用技术规范；编制军事计量技术规范时，应充分分析国家、地方计量技术规范在军事计量工作中的适用性，避免计量技术规范内容的重复。研究推进军地联合制定军事计量技术法规机制，构建武器装全寿命周期所需计量校准技术规范的编制机制，使装备全寿命周期计量保障有法可依[14]。

4.3 引入测量管理体系认证，提升装备计量保障能力

美军标准《校准系统要求》是非常重要的标准，确保了美军装备系统运行的一致性和准确度。经过几十年的修订发展与演变，该标准内容目前分化形成了两个标准《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》(ISO 10012: 2003)和《检测和校准能力的通用要求》(ISO/IEC 17025: 2017)。测量管理体系建立是企业的基础管理体系，测量管理体系的认证是国际通行做法。我国在《计量发展规划(2021-2035年)》明确了“完善企业计量体系”要求，提出了“引导企业建立完善与其科研、生产经营相适应的计量管理制度和保障体系，鼓励其通过测量管理体系认证”的规划内容[15]。在军队计量保障建设过程中，应引导军事计量单位建立测量管理体系，强化对军队测量过程、测量数据的管理，系统性提升装备计量保障能力。