對(duì)某型聲納裝備延壽工作的思考

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品的生命周期變成變得越來(lái)越短，其“隱性老化”的速度變得越來(lái)越快，極大地降低了部隊(duì)的戰(zhàn)斗力。如何通過吸納新技術(shù)，嵌入信息化新成果，在較短時(shí)間內(nèi)以較低成本提升其戰(zhàn)技性能，延長(zhǎng)使用壽命，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：隱性老化；裝備延壽；新技術(shù)；裝備效能

引言

80年代初期，維修性得到了發(fā)達(dá)國(guó)家軍方的高度重視，與可靠性工程發(fā)展并駕齊驅(qū)，經(jīng)過裝備型號(hào)的應(yīng)用形成了一整套軍用標(biāo)準(zhǔn)。從90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，軍用電子設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，武器裝備的復(fù)雜性越來(lái)越高、更新?lián)Q代頻率也越來(lái)越快，特別是信息技術(shù)的開發(fā)周期不斷縮短，引起更深層次的市場(chǎng)細(xì)分和產(chǎn)品更新，計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)品的生命周期為12-24個(gè)月，軟件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品生命周期已經(jīng)變成4-12個(gè)月。由于技術(shù)進(jìn)步的加快，在武器裝備使用過程中帶來(lái)了兩個(gè)突出的矛盾：（1）由于產(chǎn)品的更新?lián)Q代使得維修器材無(wú)法采購(gòu)，使得武器裝備壽命面臨大幅度提前到期的危險(xiǎn)；（2）由于技術(shù)的老化使得武器裝備技術(shù)壽命很快到期，處于“隱性老化”狀態(tài)，降低了部隊(duì)的相對(duì)戰(zhàn)斗力。如此種種，武器裝備的維護(hù)保養(yǎng)及其使用壽命受到了前所未有的挑戰(zhàn)，嚴(yán)重制約部隊(duì)作戰(zhàn)能力的保持和提高。上述矛盾迫切需要我們?cè)谘b備工作中加大研究力度，制定切實(shí)可行的治理手段。

在多研制少生產(chǎn)的思想指導(dǎo)下，現(xiàn)役老裝備通過吸納新技術(shù)，嵌入信息化新成果，提升戰(zhàn)技性能，延長(zhǎng)其使用壽命，降低維修保障費(fèi)用，在較短時(shí)間內(nèi)以較低成本重新適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的需求，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。文章以某型聲納裝備為例，以延壽思路為指導(dǎo)，對(duì)其維修方案進(jìn)行如下探討：

1 該型聲納現(xiàn)狀

該型聲納是的結(jié)構(gòu)框圖見圖1，整套聲納屬于90年代末產(chǎn)品，并先后經(jīng)歷了設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)、驗(yàn)收試驗(yàn)并經(jīng)部隊(duì)多年使用，存在部分部件老化、整體技術(shù)性能落后等問題，目前其使用的數(shù)據(jù)錄取設(shè)備已無(wú)法采購(gòu)，針對(duì)“安靜型”潛艇的數(shù)據(jù)獲取作用距離近，不能滿足現(xiàn)代作戰(zhàn)的需求。鑒于該型聲納仍在服役，可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)改造，以滿足部隊(duì)?wèi)?zhàn)備需要。

2 錄音機(jī)的改造

錄音機(jī)是該聲納設(shè)備的重要組成部分，它完成以下對(duì)各陣元信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)回放，由此看來(lái)，錄音機(jī)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的記錄和事后分析工作具有重要意義。由于歷史技術(shù)條件的限制，本套設(shè)備采用的是進(jìn)口的數(shù)字記錄/回放儀BUFFERED VLDS（M64），其存儲(chǔ)介質(zhì)為磁帶。隨著技術(shù)的發(fā)展，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)早已被淘汰，該型錄音機(jī)、配套磁帶及其它相關(guān)配件均已停產(chǎn)，無(wú)法采購(gòu)。原配套的磁帶由于年代久遠(yuǎn)，均已超過使用壽命，無(wú)法繼續(xù)使用。

為解決這一問題，只能進(jìn)行換裝改造。軍代表室早在多年以前年就向工業(yè)部門提出了這一需求，工業(yè)部門自投資金，專門為該聲納系統(tǒng)研制了一套數(shù)字記錄/回放設(shè)備。50通道采樣率為20KHz的數(shù)字信號(hào)的記錄和回放功能如圖2所示：

該記錄/回放設(shè)備具備實(shí)時(shí)從設(shè)備錄音的接口板存儲(chǔ)和回放數(shù)據(jù)，并顯示回放的進(jìn)度，存儲(chǔ)質(zhì)量、數(shù)據(jù)量以及存儲(chǔ)的方便性都有了極大提高。換裝該設(shè)備需要對(duì)機(jī)柜背板走線和機(jī)箱內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，加裝一個(gè)雙向驅(qū)動(dòng)電路板，并修改相應(yīng)板卡的軟件程序。該方案可保持該型聲納設(shè)備原有的外觀，且不改變其與現(xiàn)有錄音機(jī)的連接方式。

3 軟件的改進(jìn)思路

拖曳式線列陣聲納的工作都會(huì)受到來(lái)自拖曳平臺(tái)（本艦）噪聲的干擾，本艦噪聲的聲源級(jí)較高，且聲源與接收基陣之間距離短，是拖線陣聲納最主要的噪聲源，具體到該型聲納，特別是在對(duì)低噪聲水下目標(biāo)進(jìn)行搜索時(shí)，目標(biāo)信號(hào)的聲源級(jí)很低，如此，本艦噪聲抵消的工作在該聲納中就顯得尤為重要。

隨著近年來(lái)預(yù)研工作取得新的成果，聲納行業(yè)應(yīng)用新技術(shù)的步伐也不斷加快，適用新技術(shù)發(fā)展的要求，對(duì)原來(lái)的軟件進(jìn)行升級(jí)改造，已成為當(dāng)務(wù)之急。其關(guān)鍵技術(shù) “本艦噪聲抵消技術(shù)”是基于反波束成形（IBF）算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)固定方位的噪聲進(jìn)行抵消，即將波束域中某一選定波束的噪聲信號(hào)從陣元信號(hào)中減去，通過對(duì)該波束進(jìn)行IBF運(yùn)算達(dá)到本艦噪聲抵消的目的，從而較為徹底地抵消該方向噪聲干擾，通過新的噪聲抵消技術(shù)應(yīng)用，理論上可獲得10db的增益。

在硬件的改造上只需增加兩塊數(shù)字處理板（該聲納預(yù)留4塊空槽），通過“LINK”口連接，并對(duì)數(shù)字處理軟件作適應(yīng)修改。該方案改造工作量小，增加的數(shù)字處理板可用該聲納的備件，改造成本低廉，獲得的效益高。

4 延壽工作體會(huì)

4.1 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)預(yù)見性，留有產(chǎn)品軟件、硬件升級(jí)換代的余地，并按照通用化、系列化、組合化的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，給今后的裝備延壽工作提供便利條件。

4.2 武器裝備的研發(fā)、使用、改造、升級(jí)，是一個(gè)連續(xù)的不斷發(fā)展的過程，延壽工作要采取積極的手段來(lái)推進(jìn)，由于裝備的更新?lián)Q代速度慢，不斷為老裝備加注新技術(shù)成果，是催生現(xiàn)有裝備發(fā)揮最大效能的必由之路。

4.3 隨著武器裝備的發(fā)展和更新，許多庫(kù)存裝備陸續(xù)達(dá)到存儲(chǔ)壽命周期或使用壽命周期，在多研制、少生產(chǎn)的裝備發(fā)展指導(dǎo)思想下，現(xiàn)有武器裝備延壽工作迫在眉睫。

作者簡(jiǎn)介：魏玉華，海軍駐北京地區(qū)武備配套軍事代表室高級(jí)工程師。