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海军舰船电子装备维修保障系统网络化研究

时间:2022-12-12 19:40:07 来源:网友投稿

摘 要 随着网络技术的快速发展以及对电子设备的需要,目前在海军方面,实现舰船电子装备维修保障系统的网络化是未来的发展趋势和发展特征。在未来海军电子装备的发展上,也更注重实用性和保障体系的综合性、多功能。本文将在对海军舰船电子装备可靠性、信息化管理和未来发展特征分析的基础上,关于实现电子装备维修保障系统网络化的关键技术进行重点探讨。

关键词 海军舰船;电子装备;维修保障系统;网络化

1 海军舰船电子装备的可靠性、信息化管理和未来发展

由于工艺设计科学性的增强以及对电子装备的科学化生产调试,海军舰船电子装备的可靠性提升。比如在调试过程中进行环境应力筛选,加强对调试使用设备的管理,进行组件、分机和整机调试,保证调试过程每一个环节的科学有效性。此外,随着信息技术的发展,海军舰船电子装备的管理也正朝着信息化发展,保证信息的传输和处理,加强信息的同步、共享和远程保障和协调保障管理,将信息资料数据化,实现动态管理、资源可视化管理等。在未来,海军舰船电子装备在维修保障上总的来说呈现出以下特点:第一随着各项技术的协同发展和相互促进,在装备维修保障上将实现多学科的综合设计,促进维修保障技术的综合化发展。第二信息技术在海军舰船上的应用,将推动构建精确的、高效的、数字化的海上保障系统。第三未来虚拟现实技术和仿真技术也将应用到海军舰船电子装备的维修保障体系中,人工智能技术业已成功地应用到了海军武器装备领域,未来海军舰船电子装备的维修保障将实现全面智能化。

2 海军舰船电子装备维修保障系统的网络化实现

海军舰船电子装备种类繁多,涉及的技术比较复杂,尤其是大量新电子装备引入后就更加大了技术军官们的维修保障难度。为了保障海军舰船电子装备的可靠性和整个海军舰船的保密性,必须要建立一个强大的、安全的、快速和高效的网络化电子装备维修保障系统。目前电子装备维修保障体系有单舰系统,也有编队系统,在实现保障系统网络化的过程中,可利用到的技术业已成熟,可根据具体情况灵活拓展。

2.1 网络体系结构

(1)单舰系统。对于单个舰船来说,其内部网络是一个局域网,在其主干环网中使用EIP协议,也就是在TCP/UDP/IP协议上添加了一个控制和信息协议(CIP),有一个公共的应用层,其控制部分进行I/O报文,其信息部分进行报文交换。在这个过程中不同供应商的设备能实现点对点的连接,在整个局域网中即插即用。另外,EIP协议中的信息分为显式和隐式两种,显式部分的信息可用于设备的配置和诊断,而隐式部分的信息用于规则重复的数据传递。

(2)编队系统。多个舰船组成的舰船编队系统,其装备维修保障系统中采用定制的数据链进行通信组网,所以在维修保障上可通过内部协调完成,也可通过卫星中继和岸基的维修保障站取得联系,岸基维修保障单元利用VPN技術构建强大的维修保障系统网络。此外,在整个电子装备维修保障系统网络中,需要利用到安全VPN网关,各个专业维修局域网可作为子网接入,个别移动端可通过服务接入点接入,所有的子网和移动端通过IP宽带网络连接起来,构建完整的通信装备维修保障网络[1]。

2.2 实现维修保障系统网络化的关键技术

(1)信号数据数字化。信号数据数字化指的是将传输的信号进行数字化处理,从而能更加及时动态和全面地监控各个电子装备的运行状态。比如可以通过开发传感器模块为网络系统提供传感器的数字化数据;比如可以利用滤波分析、频谱分析等对传感器、变换器等传来的信号进行数字化提取;利用数字式无线数据传输电台进行数字化处理、数字调制解调等,该技术适应性强,抗干扰性强,且可靠性高,能实现实时传输,比较适合于海军舰船在海上的不利环境。将电子装备传输的信号转化成数字信号后,进一步采用DSSS安全机制传输,通过远程辅助终端实现辅助决策,可增强抗干扰能力。

(2)Web技术。Web技术是一种便利的,快速的,友好的网络技术,能够实现对资源的快速访问,而且在发展中还实现了动态交互,提高了对信息的处理能力。将Web技术应用到海军舰船电子装备维修保障网络系统中,可为电子装备的维修保障提供更为方便快捷的信息获取和处理途径。在Web技术应用中,还涉及分布式处理技术为装备维修保障提供更多的信息资源,利用客户端程序处理技术为海军舰船电子装备的维修保障解决了在远程客户端实行操作的问题,解决异地协同诊断难题[2]。

(3)LXI技术。LXI技术是局域网技术在仪器设备领域上的拓展,是一种区别于卡式仪器的新型仪器。该技术科通过标准网络浏览器进行信息的查询、浏览以及程序控制,通过IVI-COM驱动程序实现通信。LXI技术的优点有:首先可保证仪器的全部性能,便于同类型仪器的互换;其次便于系统的集成,连接和使用也更为方便;此外,可直接利用网络界面实施操作,在标准计量和故障诊断上比较方便,而且灵活性较强,成本低。

(4)多总线集成技术。多总线集成技术指的是将PCI和EIP等总线模块集成到LXI测试系统中,一方面可借助桥转接器和接口适配器网关技术来实现,将桥转接器和某个仪器相连接,或通过接口适配器,主机利用仪器驱动器和Web页访问和控制非LXI仪器。不过要实现不同设备之间的信息交流,需要借助OPC客户端来完成,但是这又引发了由于中间件借助器带来的如无法保证系统实时性、增加故障点等问题。所以另一方面需要借助OPC DX技术来实现,该软件技术的实质是基于高速以太网的软件网关技术,是一种从服务器到服务器的模式,使得以太网上不同服务器之间实现数据通信,进行实时的数据交换,而且不需要经过不同协议之间的转换。

(5)分布式数据库技术。分布式数据库技术是一种基于网络故障诊断和维系系统的信息发布模式,是通过音频、视频等信号传输到综合处理台位,和专家数据库中的信息数据进行分析对比,然后对装备的异常情况进行自动报警和记录。目前将该技术运用到海军舰船电子装备的维修保障中,可及时对故障状态信息进行报警,并实时记录状态信息,而舰船信息中心则可以使用处理软件将相关信息传输到岸基处理站,然后接收远程保障信息中心的维修指导[3]。

3 结束语

网络化是海军舰船电子装备维修保障体系的未来发展趋势和特征,实现系统的网络化也是为了提高海军舰船电子装备维修保障的能力,提高信息化保障水平以及对装备的探测诊断效率。不过现阶段在实现维修保障系统网络化上还存在电子装备本身、设备组网以及维修保障技术等方面的问题,在未来还需要对这些方面加强研究。

参考文献

[1] 袁栋武.提高舰船电子装备的维修测试技术及措施[J].现代工业经济和信息化,2015,(13):44-45.

[2] 徐国平,姚皋音.浅析舰载电子装备软件保障的现状与对策[J].中国修船,2011,24(02):46-48.

[3] 杨武,张朝亮.海军舰船电子装备维修保障系统网络化研究[J].舰船电子工程,2015,(01):139-143.

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