◎北京宇航系統工程研究所 程博 金志強 劉琳 吳民
火箭電子化產品證明書和校準數據的管理方法
◎北京宇航系統工程研究所 程博 金志強 劉琳 吳民

歸納總結了CZ-3A系列火箭開展測量系統產品證明書和校準數據的電子化管理方法,重點論述了電子化產品證明書和校準數據的格式要求、交付路線及實施步驟,大幅提升了運載火箭測試及飛行遙測數據的處理速度和工作質量,適合型號高強密度發射任務的要求。
隨著CZ-3A系列火箭高強密度發射成為型號任務的新常態,每發火箭的發射周期接近20天,經常出現前一發火箭還未發射,后一發就已經進入發射場開展測試發射工作的情況。前后2次任務發射場工作緊密耦合,發射間隔大幅縮短,對火箭地面測試和飛行遙測數據的處理速度提出了更高的要求,相關的測試和飛行結果處理與分析報告必須在5個工作日內全部完成,否則可能會使正在進行或即將進行的發射任務的舉一反三和改進措施的落實陷入被動局面。
CZ-3A系列火箭測量系統包括壓力、溫度、過載、液位、流量、熱流、振動、噪聲、沖擊等傳感器和相應的變換器以及部分中間裝置,在進行測量數據處理前要對所有測量參數的處理公式結合產品證明書中的校準數據進行裝訂。由于涉及的測量系統產品和參數眾多,因而每次任務需要裝訂的校準數據量非常龐大。大量需要裝訂的數據都采用人工錄入的方式完成,不僅耗時費力且錄入過程容易產生差錯,不利于飛行遙測數據的快速、準確處理。
為應對CZ-3A系列火箭高強密度發射對地面測試和飛行遙測數據的快速處理需求,大幅度減少火箭測量數據處理前人工錄入校準數據的工作量,提高數據錄入的準確性,研究院組織開展了CZ-3A系列火箭測量系統產品證明書和校準數據電子化管理工作。由型號項目辦公室組織,測量系統技術抓總,各相關單位按要求落實和實施,制定了證明書和校準數據電子化的規范格式,明確了電子化數據的交付流程及管理模式,并根據型號實際情況策劃了分步實施的推進步驟,使得測量參數的數據裝訂效率得以大幅度提升。
CZ-3A系列火箭的電子化證明書和校準數據按火箭發次進行管理,對電子化證明書提出格式要求,規范測量系統設備與參數之間的對應關系,并明確了電子化證明書的交付流程和責任分工,形成了一整套規范、合理、高效的證明書和校準數據電子化管理方法。
1.格式要求
測量產品電子化證明書要求以Word文檔形式提供,文檔格式及內容與實物證明書保持一致。電子化證明書應包括產品各項指標及測試數據、最新的校準數據、產品校驗期、各種質量記錄等。
各單位匯總的產品校準數據以Excel表格形式提供。各單位負責控制交付校準數據的版本,有數據更新時應對版本進行更新。同一單位交付的產品存在不同種類時,應在Excel表格中建立不同的工作表分別統計并以產品類型命名。
各單位產品電子化證明書和校準數據的正確性與版本控制由提供方負責,相關電子文檔的簽署人應與紙質證明書簽署人一致,且傳遞載體應為各單位正式對外進行信息傳遞的受控光盤。
交付綜合試驗電子化證明書格式要求。在測量系統綜合試驗前,各單位需按照規定的格式提供試驗承擔單位電子化證明書和校準數據。在交付綜合試驗之前,各單位還需提供電子化產品交付清單。由試驗承擔單位收集匯總后通過數據管理系統完成本發火箭測量系統處理數據參數裝訂工作,并在綜合試驗結束后完成箭上產品安裝對應表,以便對參試產品進行統計記錄,指導后續產品總裝工作。
綜合試驗結束后,各外協單位在產品交付總裝廠前若要完成產品校驗工作,需對已生成的電子化校準數據及證明書進行版本升級更新,并隨產品交付。
交付總裝廠電子化證明書格式要求。總裝廠匯總各單位提供的電子化證明書及校準數據,在總裝完成后按規定格式補充傳感器和變換器產品與測量參數的對應關系及產品證明書,參考綜合試驗結束后生成的數據庫裝訂文件,完成總裝測試過程中數據庫裝訂工作。測量參數與傳感器和變換器對應關系的正確性由總裝廠負責。
數據光盤格式要求。各單位分別提供裝箭產品和備份產品的2張數據光盤,校準數據內容發生變化時應進行更新。光盤內應建立2個目錄分別命名為“電子化證明書”和“電子化校準數據”,分別存放相應電子化證明書文檔和電子化校準數據表格。數據光盤應有使用說明,對光盤中包括的文檔的數量、文檔形式、產品的變化及校準數據的變化進行說明,并列出版本間變化情況。
2.交付流程
電子化產品證明書和校準數據交付的基本流程如圖1所示。
綜合試驗電子化證明書和校準數據交付路線。對于測量系統配套的產品,應在產品驗收時完成單發火箭配套產品的電子化證明書,并隨產品一起交付系統進行綜合試驗,綜合試驗過程中需對各配套單位提供的電子化證明書完成匯總。其中,傳感器和變換器產品、中間裝置產品不僅需要匯總電子化證明書,而且要匯總電子化校準數據,各單機配套單位對電子化證明書及校準數據的正確性、有效性負責。

圖1 電子化證明書和校準數據基本流程
總裝電子化證明書和校準數據交付路線。交付總裝廠的電子化證明書和校準數據的責任主體為各單機配套單位,并對電子化證明書中內容的正確性負責。電子化證明書按火箭發次交付,各單位匯總本單位配套的單發火箭所有產品的電子化證明書,以光盤為介質在產品交付火箭總裝時隨產品一起交付。全箭的電子化證明書和校準數據由總裝廠負責匯總,形成單發火箭全箭產品電子化證明書和部分產品的電子化校準數據,并以光盤的形式提供給發射場和測控中心相關單位,作為工廠測試、發射場測試及飛行試驗數據處理的依據。
3.電子化管理實施
根據CZ-3A系列火箭測量系統產品特點以及各單機配套單位的生產進度、交付節點等具體情況,從2011年初開始分3個階段實施測量系統產品證明書和校準數據的電子化工作。
第一階段由總裝廠對完成總裝后的相關產品證明書進行拍照和掃描,以光盤形式提供給發射場和測控中心有關單位。這一階段初步解決了證明書快速處理問題,但是由于產品證明書掃描量大,往往需要大量人力保證,形成的圖像格式電子版證明書的掃描質量很難保證數據完全可辨,且圖像格式本身也不利于對數據的自動化提取、利用。
第二階段向相關單機產品配套單位明確提出了測量系統產品證明書和校準數據電子化格式要求,并對各產品配套單位進行電子化證明書編制方面的培訓,確定在型號中試行測量系統產品證明書和校準數據電子化表格。本階段部分實現了證明書的電子化,提高了數據處理效率。
第三階段要求相關單機配套單位全部提供測量系統產品電子化證明書和校準數據。提供測量系統產品電子化校準數據后,測量系統可以利用“數據包管理系統”完成電子化校準數據的自動提取,實現綜合試驗室、工廠、發射場以及飛行任務遙測數據處理公式的自動裝訂,提高了測量參數裝訂效率。同時也有利于測控中心自動提取數據,簡化了人員手工裝訂數據的流程,避免了由于人工錄入數據造成的差錯,縮短了飛行試驗遙測數據的處理速度。
測量系統產品證明書和校準數據電子化管理方法的推廣與應用規范了數據記錄格式,明確了數據交付路線,策劃了分步實施步驟。光盤形式的流轉載體和嚴格的版本控制要求,不但方便相關數據在綜合試驗室、總裝廠、發射場和測控中心等單位之間流轉,提高了工作效率,而且對數據進行了有效控制,確保了工作質量。同時,電子化的校準數據有利于通過信息化手段對數據進行傳遞,對測量參數處理公式進行快速自動裝訂,避免數據人工錄入差錯的發生,大幅提高了工作效率與質量。
從2011年1月開始至今,CZ-3A系列火箭共計在29發火箭的綜合試驗、出廠測試、發射場測試及飛行遙測數據的處理中實施了測量系統產品證明書和校準數據的電子化管理方法,圓滿完成了高強密度發射任務形勢下火箭測試、發射與任務評估等工作,數據處理無差錯,進一步提升了飛行遙測數據處理速度,滿足在5個工作日完成數據處理的要求。尤其是在2011年CZ-3A系列火箭某2次發射任務的發射日期僅相差15天的情況下,通過應用測量系統產品證明書和校準數據的電子化管理方法,確保了前一發任務飛行遙測數據快速、準確、高效完成數據處理和任務評估,為后一發火箭的舉一反三改進、加注評審以及發射準備工作贏得了寶貴的時間,確保了任務的圓滿完成,對我國現役運載火箭在箭上測量數據分析處理方面具有借鑒和示范作用。因此,中國航天科技集團公司提出在現役運載火箭上推廣這一成功的經驗和成果,加快火箭遙測數據分析處理的速度和質量。
后續,中國運載火箭技術研究院將以正在搭建的航天信息網為基礎,研究及探索更加完善的測試與飛行遙測數據信息化傳遞和管理手段。在數據處理過程電子化、信息化的基礎上,加強相關標準的建立和完善,提升數據傳遞的信息化和規范化程度,并逐漸形成涵蓋數據生成、傳遞、處理和判讀各個環節的火箭測量數據高效管理體系。?