IETM技術(shù)在艦炮武器裝備維修保障中的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)

劉志偉　張凌海

摘 要 為提高艦炮武器裝備維修保障能力，引入IETM技術(shù)開發(fā)交互式系統(tǒng)。針對(duì)艦炮武器裝備維修保障的實(shí)際需求，梳理和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊，完成IETM設(shè)計(jì)，分析了系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞 艦炮武器裝備 IETM 維修保障 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN972文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來海軍遂行多樣化任務(wù)日趨繁重，對(duì)于艦炮武器裝備快速、精確、便捷的維修保障需求越來越高，依托廠家和機(jī)構(gòu)培訓(xùn)難以快速培養(yǎng)艦炮武器裝備操作使用人員崗位任職能力;依托維修技術(shù)人員對(duì)艦炮武器裝備維修保障的傳統(tǒng)方式已難以滿足現(xiàn)階段裝備維修保障要求，急需一種能及時(shí)保障裝備維修、輔助崗位人員培訓(xùn)，提升艦炮武器裝備維修保障能力的設(shè)備。從當(dāng)前的技術(shù)手段和發(fā)展前景來看，將IETM技術(shù)引入裝備維修保障過程能有效解決這些問題。

1 IETM技術(shù)簡介

IETM是美國國防部提出的CALS戰(zhàn)略性計(jì)劃的一項(xiàng)重量級(jí)支撐技術(shù)。它是以數(shù)字形式存儲(chǔ)，采用文字、圖形（或模型）、動(dòng)畫、表格和音視頻等形式表現(xiàn)，以交互方式提供裝備基本原理、操作使用和維修等內(nèi)容的技術(shù)出版物，具有數(shù)據(jù)模塊集成化、展示風(fēng)格多樣化、交互性實(shí)時(shí)友好、信息訪問便捷、數(shù)據(jù)信息可維護(hù)性強(qiáng)等突出特點(diǎn)。

IETM技術(shù)應(yīng)用于艦炮武器裝備維修保障中，可有效提高艦炮武器裝備維修保障的信息化水平，滿足艦炮武器裝備維修保障在當(dāng)前復(fù)雜多樣的信息化戰(zhàn)場環(huán)境中的軍事需求，在一定程度上提高了人員訓(xùn)練、裝備使用及維修，以及后期有關(guān)技術(shù)資料的管理等方面的效益與效率。

2艦炮武器裝備維修保障中IETM數(shù)據(jù)模塊分析

艦炮武器裝備是集機(jī)、電、液于一體的技術(shù)密集型復(fù)雜裝備，這里參考GJB6600和S1000D標(biāo)準(zhǔn)，把艦炮武器裝備IETM中的數(shù)據(jù)分為裝備原理、操作使用、維護(hù)保養(yǎng)、維修、考核、技術(shù)資料、備品工具和系統(tǒng)管理等八大信息數(shù)據(jù)模塊。各模塊通過結(jié)構(gòu)樹導(dǎo)引、全文檢索和超鏈接處理等形式完成數(shù)據(jù)信息快速全面檢索，通過三維場景實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。為提高IETM的拓展性，還加入了語音交互、維修記錄、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)交換等輔助數(shù)據(jù)模塊。

（1）裝備原理：將標(biāo)配裝備原理信息數(shù)據(jù)，結(jié)合裝備使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)裝備原理信息進(jìn)行加工重組，以文字、圖片、視頻、模型、動(dòng)畫等形式展現(xiàn)。

（2）操作使用和維護(hù)保養(yǎng)：主要通過文字、圖片、三維模型動(dòng)畫等形式演示裝備的技術(shù)檢查、操作使用和維護(hù)保養(yǎng)流程等。其操作動(dòng)作、信息顯示、信號(hào)流程等與實(shí)裝一致。

（3）維修：從維修詳細(xì)說明、備件工具、電路圖、三維演示、交互仿真等多角度實(shí)現(xiàn)維修作業(yè)指導(dǎo)。

（4）考核：內(nèi)置艦炮武器裝備理論題庫和實(shí)作科目鏈接，可根據(jù)需要完成理論考核和實(shí)作考核。

（5）技術(shù)資料和備品工具：將艦炮武器裝備標(biāo)配的技術(shù)資料和備品工具進(jìn)行功能性重組，以電子化的形式通過圖片、文字、模型展示，便于查詢。

（6）系統(tǒng)管理和輔助數(shù)據(jù)模塊：將系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、配置參數(shù)、人員信息、權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)信息更新記錄等進(jìn)行統(tǒng)一化管理，還可實(shí)現(xiàn)語音交互、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新和數(shù)據(jù)安全交換功能。

3艦炮武器裝備維修保障IETM設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

艦炮武器裝備維修保障IETM在硬件上主要由數(shù)據(jù)制作平臺(tái)端、數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)和移動(dòng)終端三部分組成。平臺(tái)端主要用于IETM的數(shù)據(jù)制作保存和發(fā)布，發(fā)布平臺(tái)上搭載IETM制作軟件和各數(shù)據(jù)模塊。移動(dòng)終端為客戶端，考慮到保密安全問題，擬采用數(shù)據(jù)線與平臺(tái)端進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳和下載。IETM制作軟件擬采用DRL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)模塊編碼。

艦炮武器裝備維修保障IETM系統(tǒng)整個(gè)架構(gòu)分為綜合應(yīng)用層、基礎(chǔ)組件層、公共數(shù)據(jù)層三個(gè)部分，同時(shí)為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還增加了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全體系兩個(gè)輔助部分。綜合應(yīng)用層基于基礎(chǔ)組件層提供的功能實(shí)現(xiàn)各種功能服務(wù)，是人機(jī)交互的窗口;基礎(chǔ)組件層為綜合應(yīng)用層提供技術(shù)支撐，具體包括身份認(rèn)證、三維引擎、故障隔離引擎、搜索引擎等;公共數(shù)據(jù)層主要為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，根據(jù)業(yè)務(wù)類型可分為系統(tǒng)數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù);標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是IETM制作和發(fā)布的基礎(chǔ)，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以極大地增加IETM的拓展性和可移植性;安全機(jī)制為了保證建成后的系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行建立的信息安全保障機(jī)制，具體包括身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密兩個(gè)方面。

4艦炮武器裝備維修保障IETM關(guān)鍵技術(shù)

4.1三維虛擬仿真設(shè)計(jì)

為了提高虛擬仿真效果，引入三維建模技術(shù)、交互技術(shù)和三維引擎技術(shù)。首先創(chuàng)建部件的高精度三維模型，然后按照實(shí)際的裝配工藝進(jìn)行組裝結(jié)構(gòu)創(chuàng)建。在應(yīng)用過程中系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行碰撞檢測、裝配約束處理、裝配路徑與序列處理。使用人員可從任意角度、放大或縮小、查看部組件外觀和相互聯(lián)動(dòng)關(guān)系。利用動(dòng)畫模擬裝備拆裝過程，可通過輸入設(shè)備完成裝備虛擬拆裝操作，使用戶熟悉了解裝備的組成結(jié)構(gòu)。

4.2故障維修推理機(jī)制設(shè)計(jì)

目前用于故障知識(shí)庫系統(tǒng)的推理機(jī)制有許多種，本系統(tǒng)采用CBR技術(shù)，通過匹配案例指導(dǎo)維修人員進(jìn)行故障隔離和排除。IETM根據(jù)艦炮武器裝備以往故障經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建故障知識(shí)庫。發(fā)生故障時(shí)，用戶根據(jù)故障現(xiàn)象從系統(tǒng)中打開故障隔離流程圖，系統(tǒng)將要求用戶進(jìn)行必要的隔離操作，并詢問操作結(jié)果，用戶此時(shí)根據(jù)操作情況進(jìn)行“是/否”回答，或者從事先列好的可能結(jié)果中選擇一項(xiàng)，系統(tǒng)將自動(dòng)引導(dǎo)用戶進(jìn)行下一步操作直至問題解決。

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