戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)熱帶自然環(huán)境試驗(yàn)方法探討

鄭志國，張金福

（總參信息化部駐廣州地區(qū)軍代表室，廣州 510500）

引言

自然環(huán)境試驗(yàn)是對(duì)裝備在其具體的使用環(huán)境所進(jìn)行的試驗(yàn)，它能真實(shí)地考核裝備在結(jié)構(gòu)、工藝等方面所存在的問題，是提高裝備環(huán)境適應(yīng)性的重要手段。自然環(huán)境試驗(yàn)雖然能真實(shí)的反應(yīng)出裝備在此環(huán)境下的使用效能，但也存在試驗(yàn)周期長(zhǎng)，開展不宜組織等方面的問題。環(huán)境實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是根據(jù)裝備的具體使用環(huán)境和裝備的工作方式，在模式裝備具體使用環(huán)境的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的試驗(yàn)，由于環(huán)境室試驗(yàn)具有開展靈活，組織方面等特點(diǎn)，因此，環(huán)境室試驗(yàn)得到了廣泛的應(yīng)用。

結(jié)合軍品的特點(diǎn)，自然環(huán)境試驗(yàn)又按照靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式進(jìn)行試驗(yàn)與研究，自然大氣、海水、土壤環(huán)境試驗(yàn)屬于靜態(tài)試驗(yàn)；試車、試航、試飛、運(yùn)輸和使用環(huán)境等試驗(yàn)屬于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。本文所介紹的試驗(yàn)方法屬于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的范疇。

1 開展自然環(huán)境試驗(yàn)的意義

根據(jù)我軍新時(shí)期戰(zhàn)略方針和軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備的要求，通信裝備負(fù)有全天候、全時(shí)段、在復(fù)雜使用環(huán)境中進(jìn)行不間斷、高可靠的通信保障的重大使命。尤其今年以來，圍繞“能打仗、打勝仗”的目標(biāo)，著力提高實(shí)際使用環(huán)境條件下通信裝備的質(zhì)量，這就對(duì)我軍通信裝備的可靠性與環(huán)境適應(yīng)性，特別是在存在復(fù)雜綜合應(yīng)力的自然環(huán)境下的環(huán)境適應(yīng)性提出了很高的要求。

在這方面，我軍現(xiàn)役的通信裝備在研制過程和驗(yàn)收過程中普遍存在重視實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)，輕視自然環(huán)境試驗(yàn)的現(xiàn)象。即使是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)，也不同程度的存在諸如鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目不全、試驗(yàn)樣品的技術(shù)狀態(tài)不恰當(dāng)、試驗(yàn)中環(huán)境參數(shù)的取值缺乏依據(jù)、為“趕進(jìn)度、省經(jīng)費(fèi)”該做的試驗(yàn)不做或任意顛倒試驗(yàn)順序等現(xiàn)象。這導(dǎo)致看似通過了各項(xiàng)環(huán)境試驗(yàn)的定型通信裝備，在實(shí)際交付部隊(duì)使用后，暴露出大量的環(huán)境適應(yīng)性問題。另一方面，目前所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)也不能完全模擬通信裝備在實(shí)際使用環(huán)境中所經(jīng)受的環(huán)境應(yīng)力，特別是很難考查裝備的工藝、材料、結(jié)構(gòu)等在長(zhǎng)期貯存和使用時(shí)的耐受性。

高溫、高濕、高鹽霧的熱帶地區(qū)是我軍未來軍事斗爭(zhēng)準(zhǔn)備的重點(diǎn)方向，這種環(huán)境下溫度高、濕度大、鹽霧濃度大、日照時(shí)間長(zhǎng)、太陽輻射大，對(duì)通信裝備的電磁性能、材料和器件的老化腐蝕等都有嚴(yán)重的影響，對(duì)野戰(zhàn)通信裝備的可靠性、易用性、通信效果、通信組織等都有很大的影響。而這種綜合性應(yīng)力作用的影響在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)中又非常難以模擬。

近年來國際國內(nèi)普遍開展的自然環(huán)境試驗(yàn)因?yàn)榭梢杂行У乜疾檠b備對(duì)自然環(huán)境綜合應(yīng)力的耐受性而受到各國軍方和工業(yè)部門的廣泛重視。我軍有關(guān)裝備主管部門近年來也在國防科工委有關(guān)試驗(yàn)場(chǎng)站的支持下，廣泛開展了對(duì)軍用材料、彈藥、導(dǎo)彈、航空航天電子設(shè)備等在自然環(huán)境條件下的環(huán)境耐受性的試驗(yàn)。這些試驗(yàn)對(duì)于更科學(xué)地制定裝備環(huán)境適應(yīng)性要求、器件與器材的選擇、制造工藝的選擇等方面起到了極其重要的作用，積累了大量的有關(guān)裝備環(huán)境適應(yīng)性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，極大地提高了有關(guān)裝備的實(shí)際作戰(zhàn)效能。

在通信裝備，特別是軍用電臺(tái)方面，有關(guān)自然環(huán)境試驗(yàn)的工作進(jìn)展相對(duì)滯后。特別是我軍十·五、十一·五期間新研制和裝備的新型軍用電臺(tái)均采用了大量的新器件、器材和結(jié)構(gòu)工藝，由于沒有進(jìn)行充分的自然環(huán)境試驗(yàn)，因此對(duì)其在東南沿海高溫、高濕、高鹽霧惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期貯存和使用中的環(huán)境適應(yīng)性水平?jīng)]有確切把握。

基于上述分析，針對(duì)戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)開展自然環(huán)境試驗(yàn)的目的在于：

1）通過對(duì)野戰(zhàn)電臺(tái)開展高溫、高濕、高鹽霧的熱帶自然環(huán)境通信試驗(yàn)，掌握其在熱帶環(huán)境適應(yīng)性及可靠性等方面可能存在的問題；

2）根據(jù)對(duì)試驗(yàn)所暴露出來的有關(guān)問題的分析，對(duì)我軍新型電臺(tái)研制中技術(shù)、工藝、器材的選擇提出指導(dǎo)性意見；

3）通過開展此項(xiàng)工作，在試驗(yàn)的組織、籌劃及試驗(yàn)開展、數(shù)據(jù)分析等方面積累經(jīng)驗(yàn)，為在更大范圍內(nèi)開展我軍通信裝備自然環(huán)境試驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。

2 熱帶自然環(huán)境試驗(yàn)總體方案

熱帶自然環(huán)境條件下，電臺(tái)應(yīng)能滿足在叢林等典型地貌條件下進(jìn)行通信，在背負(fù)的情況下電臺(tái)的結(jié)構(gòu)及配套設(shè)備應(yīng)能滿足在叢林等地理?xiàng)l件下行動(dòng)自由。熱帶自然環(huán)境氣溫高、日照時(shí)間長(zhǎng)、雨水多，電臺(tái)應(yīng)能滿足在暴曬、暴雨等環(huán)境條件下的通信。同時(shí)，考慮到諸如渡海作戰(zhàn)等軍事行動(dòng)的可能，電臺(tái)還應(yīng)能滿足海水浸漬的要求。

在重點(diǎn)考慮電臺(tái)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮到電臺(tái)天線等配套設(shè)備長(zhǎng)期處于大氣暴露中，因此將天線等配套設(shè)備的大氣暴露試驗(yàn)作研究?jī)?nèi)容的一部分。根據(jù)上述討論確定戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)熱帶自然試驗(yàn)的研究范圍，整個(gè)框圖如圖1所示。

通過上述問題的分析，對(duì)大數(shù)據(jù)時(shí)代的智慧城市建設(shè)與發(fā)展困局化解有了全新的認(rèn)識(shí)和了解。智慧城市是在物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)字世界和現(xiàn)實(shí)世界的有機(jī)結(jié)合。智慧城市的建設(shè)可以有效地構(gòu)建一種高標(biāo)準(zhǔn)的城市環(huán)境，從而對(duì)實(shí)現(xiàn)政府的智能以及便捷民生有著積極的促進(jìn)作用。但是當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代的智慧城市建設(shè)發(fā)展還依然面臨著信息安全的發(fā)展困局、基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展困局以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展困局，因此，相關(guān)管理人員應(yīng)積極采取加強(qiáng)和優(yōu)化信息化程度、完善創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施以及深化建立相關(guān)制度機(jī)制等措施，才能更好地解決智慧城市當(dāng)前面臨的難題，為智慧城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 進(jìn)行熱帶自然試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題

圖1 戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)熱帶環(huán)境試驗(yàn)總體方案圖

自然環(huán)境試驗(yàn)不同于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參考，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)受野外環(huán)境變化影響較大，通過進(jìn)行電臺(tái)熱帶環(huán)境試驗(yàn)，在試驗(yàn)過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題：

3.1 應(yīng)明確在自然環(huán)境條件下試驗(yàn)的范圍和內(nèi)容

在進(jìn)行自然環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和裝備野外試驗(yàn)的具體情況，確定裝備在該環(huán)境中具體應(yīng)進(jìn)行哪些方面的試驗(yàn)，即確定裝備在該條件下的試驗(yàn)范圍。如在熱帶自然環(huán)境條件下，由于熱帶植被比較茂盛，電臺(tái)應(yīng)能滿足在叢林等典型地貌條件下進(jìn)行通信，在背負(fù)的情況下電臺(tái)的結(jié)構(gòu)及配套設(shè)備應(yīng)能滿足在叢林等地理?xiàng)l件下行動(dòng)自由。熱帶自然環(huán)境氣溫高、日照時(shí)間長(zhǎng)、雨水多，電臺(tái)應(yīng)能滿足在暴曬、暴雨等環(huán)境條件下的通信。同時(shí)，考慮到諸如渡海作戰(zhàn)等軍事行動(dòng)的可能，電臺(tái)還應(yīng)能滿足海水浸漬的要求。在重點(diǎn)考慮電臺(tái)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還考慮到電臺(tái)天線等配套設(shè)備長(zhǎng)期處于大氣暴露中，因此將天線等配套設(shè)備的大氣暴露試驗(yàn)作為研究?jī)?nèi)容的一部分。

基于以上因素的考慮，在熱帶自然環(huán)境的試驗(yàn)包括暴曬試驗(yàn)、暴雨試驗(yàn)、海水浸漬試驗(yàn)、叢林等典型地貌條件下的通信試驗(yàn)、背負(fù)電臺(tái)對(duì)使用者的影響的試驗(yàn)、天線等配套設(shè)備的大氣暴露試驗(yàn)共6項(xiàng)內(nèi)容。

自然環(huán)境試驗(yàn)研究范圍主要從實(shí)際環(huán)境下的裝備的具體使用情況來反映出在此條件下的通信效果，反映了該條件下的裝備的環(huán)境適應(yīng)能力和可靠性水平。同時(shí)，也兼顧到了如何對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證以及背負(fù)情況下對(duì)人體的影響等因素，并應(yīng)明確測(cè)試的方法。

3.2 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)自然條件下環(huán)境因素的監(jiān)測(cè)

自然環(huán)境試驗(yàn)不同于環(huán)境試驗(yàn)室的試驗(yàn)，在環(huán)境試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，各種應(yīng)力條件都是人工按照規(guī)范的要求進(jìn)行施加，各種應(yīng)力條件可以根據(jù)不同試驗(yàn)的不同需求進(jìn)行改變和施加。而在進(jìn)行自然環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，外界的環(huán)境變化無法進(jìn)行人為控制，試驗(yàn)情況受天氣變化影響較大，在這種情況下需要對(duì)外界的環(huán)境條件進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，記錄好外界的環(huán)境條件，為分析測(cè)試數(shù)據(jù)與外界條件的關(guān)系打下基礎(chǔ)，外界環(huán)境條件記錄的是否完善和有效直接影響到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度與可信度。

如在熱帶自然環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可以購買便攜氣象站來隨時(shí)記錄外界天氣情況，該便攜氣象站是一款便于攜帶，使用方便，測(cè)量精度高，集成多項(xiàng)氣象要素的可移動(dòng)的觀測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對(duì)溫度、濕度、風(fēng)向、太陽輻射、雨量、氣壓、光照度等多項(xiàng)信息做公告和趨勢(shì)分析，通過該便攜氣象站來實(shí)現(xiàn)對(duì)外界條件的實(shí)時(shí)監(jiān)控和氣象數(shù)據(jù)的采集，對(duì)分析外界自然條件對(duì)戰(zhàn)術(shù)通信電臺(tái)的影響奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.3 應(yīng)確定試驗(yàn)的具體內(nèi)容及判決標(biāo)準(zhǔn)

在平時(shí)的檢驗(yàn)驗(yàn)收中的環(huán)境試驗(yàn)，只需要按照定型時(shí)確定的產(chǎn)品規(guī)范中的內(nèi)容進(jìn)行即可，然而在自然環(huán)境下國內(nèi)外尚無一套現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)可供參考，因此在自然環(huán)境試驗(yàn)進(jìn)行之前就需要制定好試驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)流程、測(cè)試項(xiàng)目、記錄內(nèi)容以及對(duì)結(jié)果的分析等內(nèi)容。

4 與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)的區(qū)別與聯(lián)系

自然環(huán)境試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)，它能更真實(shí)的反應(yīng)出裝備在此環(huán)境下的適應(yīng)性。環(huán)境實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是根據(jù)裝備在真實(shí)環(huán)境下的具體使用方式來進(jìn)行的模擬試驗(yàn)，總體來講，兩者具有以下幾點(diǎn)不同：

1）對(duì)外界的條件要求不同。自然環(huán)境試驗(yàn)不同于環(huán)境試驗(yàn)室的試驗(yàn)，在環(huán)境試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，各種應(yīng)力條件都是人工按照規(guī)范的要求進(jìn)行施加，而在進(jìn)行自然環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，外界的環(huán)境變化無法控制，試驗(yàn)受天氣情況變化影響較大，在這種情況下就要對(duì)外界的環(huán)境條件進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，記錄好外界的環(huán)境條件，為分析環(huán)境對(duì)電臺(tái)的影響程度奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2）試驗(yàn)階段不同。自然環(huán)境試驗(yàn)雖然在一定程度上能更加真實(shí)的反應(yīng)出裝備在此種環(huán)境條件下的使用情況和通信效能，但是其受外界天氣情況影響較大，在試驗(yàn)的組織和實(shí)施過程中實(shí)施起來有很多困難的地方，同時(shí)也會(huì)消耗大量的人力物力。因此，可以將自然環(huán)境試驗(yàn)作為鑒定試驗(yàn)的一種，不推薦在一致性檢驗(yàn)時(shí)進(jìn)行。

3）試驗(yàn)中測(cè)試項(xiàng)目重點(diǎn)不同。自然環(huán)境試驗(yàn)需要在野外選取的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行，在裝備指標(biāo)測(cè)試和測(cè)試儀器供電方面有一定的困難，另外一個(gè)方面在使用過程中更關(guān)注功能的實(shí)現(xiàn)情況。因此，在自然環(huán)境試驗(yàn)測(cè)試過程中更注重對(duì)功能的測(cè)試，而在環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)由于場(chǎng)地大小的限制更注重指標(biāo)的測(cè)試。

4）試驗(yàn)的對(duì)象不同。在研制過程中電臺(tái)的組成包括電臺(tái)主機(jī)、電池、天線和手持送受話器等均有環(huán)境指標(biāo)要求，在進(jìn)行環(huán)境實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)上述的配套件也是采取分別進(jìn)行試驗(yàn)，另外由于環(huán)境實(shí)驗(yàn)室面積大小的限制，導(dǎo)致主機(jī)和配套件之間的聯(lián)試進(jìn)行不充分。而在進(jìn)行自然環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，是將包括主機(jī)、電池、天線等配套件在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)一起進(jìn)行試驗(yàn)。

5 結(jié)束語

近年來，隨著對(duì)自然環(huán)境試驗(yàn)認(rèn)識(shí)的深入，自然環(huán)境試驗(yàn)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，如在國內(nèi)陸續(xù)建立了很多自然環(huán)境測(cè)試站，對(duì)裝備的環(huán)境適應(yīng)性的提高起到了很大的作用。但現(xiàn)階段主要還是以靜態(tài)的自然試驗(yàn)為主，主要考核在靜止?fàn)顟B(tài)下自然環(huán)境對(duì)裝備的影響，對(duì)裝備的組織運(yùn)用、自然條件下考核的流程、方式和判決等研究還相對(duì)較少。因此，研究自然條件下的環(huán)境試驗(yàn)的組織實(shí)施以及試驗(yàn)方法的研究就顯得尤為重要。

[1]GJB 899A-2009 , 可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)[S].

[2]GJB 367A-2001, 軍用通信設(shè)備通用規(guī)范[S].

[3]GJB 4239-2001, 裝備環(huán)境工程通用要求[S].