IETM技術在艦炮武器裝備維修保障中的應用研究與實現

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技術開發交互式系統。針對艦炮武器裝備維修保障的實際需求，梳理和分析系統數據模塊，完成IETM設計，分析了系統關鍵技術。

關鍵詞 艦炮武器裝備 IETM 維修保障 應用

中圖分類號：TN972文獻標識碼：A

近年來海軍遂行多樣化任務日趨繁重，對于艦炮武器裝備快速、精確、便捷的維修保障需求越來越高，依托廠家和機構培訓難以快速培養艦炮武器裝備操作使用人員崗位任職能力;依托維修技術人員對艦炮武器裝備維修保障的傳統方式已難以滿足現階段裝備維修保障要求，急需一種能及時保障裝備維修、輔助崗位人員培訓，提升艦炮武器裝備維修保障能力的設備。從當前的技術手段和發展前景來看，將IETM技術引入裝備維修保障過程能有效解決這些問題。

1 IETM技術簡介

IETM是美國國防部提出的CALS戰略性計劃的一項重量級支撐技術。它是以數字形式存儲，采用文字、圖形（或模型）、動畫、表格和音視頻等形式表現，以交互方式提供裝備基本原理、操作使用和維修等內容的技術出版物，具有數據模塊集成化、展示風格多樣化、交互性實時友好、信息訪問便捷、數據信息可維護性強等突出特點。

IETM技術應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前復雜多樣的信息化戰場環境中的軍事需求，在一定程度上提高了人員訓練、裝備使用及維修，以及后期有關技術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數據模塊分析

艦炮武器裝備是集機、電、液于一體的技術密集型復雜裝備，這里參考GJB6600和S1000D標準，把艦炮武器裝備IETM中的數據分為裝備原理、操作使用、維護保養、維修、考核、技術資料、備品工具和系統管理等八大信息數據模塊。各模塊通過結構樹導引、全文檢索和超鏈接處理等形式完成數據信息快速全面檢索，通過三維場景實現人機交互。為提高IETM的拓展性，還加入了語音交互、維修記錄、數據同步、數據交換等輔助數據模塊。

（1）裝備原理：將標配裝備原理信息數據，結合裝備使用經驗，對裝備原理信息進行加工重組，以文字、圖片、視頻、模型、動畫等形式展現。

（2）操作使用和維護保養：主要通過文字、圖片、三維模型動畫等形式演示裝備的技術檢查、操作使用和維護保養流程等。其操作動作、信息顯示、信號流程等與實裝一致。

（3）維修：從維修詳細說明、備件工具、電路圖、三維演示、交互仿真等多角度實現維修作業指導。

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

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

（6）系統管理和輔助數據模塊：將系統運行相關基礎數據、配置參數、人員信息、權限設置、數據信息更新記錄等進行統一化管理，還可實現語音交互、數據實時更新和數據安全交換功能。

3艦炮武器裝備維修保障IETM設計實現

艦炮武器裝備維修保障IETM在硬件上主要由數據制作平臺端、數據發布平臺和移動終端三部分組成。平臺端主要用于IETM的數據制作保存和發布，發布平臺上搭載IETM制作軟件和各數據模塊。移動終端為客戶端，考慮到保密安全問題，擬采用數據線與平臺端進行數據的上傳和下載。IETM制作軟件擬采用DRL標準進行數據模塊編碼。

艦炮武器裝備維修保障IETM系統整個架構分為綜合應用層、基礎組件層、公共數據層三個部分，同時為了保證系統的穩定運行，還增加了標準規范和安全體系兩個輔助部分。綜合應用層基于基礎組件層提供的功能實現各種功能服務，是人機交互的窗口;基礎組件層為綜合應用層提供技術支撐，具體包括身份認證、三維引擎、故障隔離引擎、搜索引擎等;公共數據層主要為系統提供數據支撐，根據業務類型可分為系統數據、元數據、業務數據和文件數據;標準規范是IETM制作和發布的基礎，采用統一的標準規范可以極大地增加IETM的拓展性和可移植性;安全機制為了保證建成后的系統能夠安全運行建立的信息安全保障機制，具體包括身份認證和數據加密兩個方面。

4艦炮武器裝備維修保障IETM關鍵技術

4.1三維虛擬仿真設計

為了提高虛擬仿真效果，引入三維建模技術、交互技術和三維引擎技術。首先創建部件的高精度三維模型，然后按照實際的裝配工藝進行組裝結構創建。在應用過程中系統實時進行碰撞檢測、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動關系。利用動畫模擬裝備拆裝過程，可通過輸入設備完成裝備虛擬拆裝操作，使用戶熟悉了解裝備的組成結構。

4.2故障維修推理機制設計

目前用于故障知識庫系統的推理機制有許多種，本系統采用CBR技術，通過匹配案例指導維修人員進行故障隔離和排除。IETM根據艦炮武器裝備以往故障經驗構建故障知識庫。發生故障時，用戶根據故障現象從系統中打開故障隔離流程圖，系統將要求用戶進行必要的隔離操作，并詢問操作結果，用戶此時根據操作情況進行“是/否”回答，或者從事先列好的可能結果中選擇一項，系統將自動引導用戶進行下一步操作直至問題解決。

參考文獻

[1] 蘇珍莉等.淺談IETM在船舶維修保障中的應用[J].廣東造船，2019.

[2] 姚春江等.基于IETM的裝備液壓系統維修保障技術研究[J].機床與液壓，2019.

[3] 趙偉等.基于VR技術的艦炮射擊模擬器研究與設計[J].計算機仿真，2008.

[4] 唐鎖夫等.交互式電子技術手冊標準體系分析[J].中國修船，2012.