地（艦）面加固計算機技術要求統型實踐

高宇、丁寶華 /上海航天電子通訊設備研究所

隨著新研型號對各配套產品功能、性能指標、研制進度、成本以及通用質量特性要求的日益提高，型號產品更加傾向于功能綜合化、系統小型化、工程實現高效化與成本控制集約化。在地（艦）面加固計算機產品領域，以單一型號應用為牽引的定制開發新產品的研制模式存在研發效率低、技術風險高和成本控制難的問題。產品成熟度迭代周期長，不能適應新時期型號任務多、產品配套量大、質量要求高、成本控制嚴的要求。按照“明確目標、注重實效、協同推進、持續完善”的武器裝備產品統型工作指導思想，中國航天科技集團有限公司以“結對子”工作為協同推進的重要抓手，推動武器裝備產品統型工作取得實效。設備總體單位和承研單位積極響應號召，開展加固計算機“結對子”工作，旨在將成熟產品應用統型與新一代產品設計開發形成合力，共同提升地（艦）面加固計算機研制生產能力和產品質量保證能力。

一、現狀問題分析

當前研究院地（艦）面加固計算機主要裝備于地（艦）面武器系統武控設備、指揮控制、火力控制等分系統，總體單位梳理了現有和后續地（艦）面武器系統型號中用于武控設備的接口轉換計算機、用于指揮控制系統的指揮決策計算機和情報處理計算機、用于火力控制系統的火力攔截計算機、用于信息處理的接口計算機、用于配合訓練的訓練計算機、用于文件記錄的記錄計算機等加固計算機的功能使用需求。在本次加固計算機統型“結對子”協同推進活動中，總體單位對原有近10 個型號的加固計算機配套情況作了梳理。現有型號應用中，加固計算機多達30 余款，各型計算機的外形尺寸和接口定義均有差異，其中包含10 余種主處理模塊、5 種雙冗余網絡模塊和7 種電源模塊，不同型號的加固計算機技術要求與驗收要求也各不相同。該現狀突出反映了以下幾方面問題：一是各型號加固計算機以通用質量特性為典型代表的技術要求存在差異；二是總體單位與專業單位開展工作僅局限于型號維度，不利于產品統型技術狀態協調和信息共享；三是各型號計算機內部模塊功能、性能指標相似，但缺乏通用技術要求引導和型譜化梳理；四是定制化的計算機配套現狀嚴重制約了產品的研制周期和產品成熟度的提升；五是加固計算機型號選用缺乏型譜化貨架產品的支撐。

二、產品統型思路

總體單位和專業單位開展了近2 年的加固計算機統型“結對子”協同推進工作，該工作包括：①統型技術要求；②建立協同工作組織；③共建產品型譜清單；④共建貨架產品研制；⑤做實產品選用工作等內容。具體工作思路為：以統型各型號的加固計算機技術要求為牽引，以優化產品統型協同工作組織為基礎，通過面向通用技術要求的產品型譜共建和產品研制，實現地（艦）面加固計算機的統型，支撐研究院地（艦）面型號的產品選用。加固計算機統型“結對子”協同推進工作思路如圖1 所示。

圖1 加固計算機統型“結對子”協同推進工作思路

1.統型技術要求

根據加固計算機功能使用通用需求，確定加固計算機主要的功能模塊有：主處理模塊、雙冗余網絡模塊、電源模塊等。根據各型號地面（陸基）和艦面（海基）不同使用、安裝、環境等要求，將產品技術指標、環境條件、接口要求等進行整合，分別梳理各模塊的主要技術要求（含通用質量特性），形成地（艦）面加固計算機通用技術要求。不同型號的加固計算機可在通用技術協議的技術要求基礎上進行裁剪和補充，保證通用技術要求能覆蓋最大范圍的使用場景。需求梳理情況見表1。

表1 需求梳理情況

通過總體單位對地（艦）面加固計算機通用技術要求的梳理，牽引專業單位根據通用技術要求，結合陸基（車載）和海基（艦載）產品不同的使用環境，開展加固計算機技術要求與通用質量特性分析，對配套總體單位不同型號的計算機主處理、電源、網絡等模塊進行統型設計，滿足多個型號產品選用，形成計算機主處理模塊、電源模塊、雙冗余網絡模塊等典型產品規范，固化各產品模塊的技術狀態和工藝狀態，有效指導后續產品的生產和調試，支撐后續新研型號加固計算機產品的選用。

總體單位根據陸基（車載）和海基（艦載）產品不同的使用環境，制定了陸基和海基兩類加固計算機驗收通用技術要求，為共建加固計算機型譜及貨架產品奠定基礎。

通用技術要求的制定主要體現在功能、性能指標、外形尺寸及對外接口、通用質量特性等方面。技術要求統型具體思路如下：

（1）功能性能。各型號對加固計算機的功能、性能指標存在差異，加固計算機實施整機統型會受到整機對外提供功能性能差異、對外接口及內部模塊的種類和數量不統一等影響。而加固計算機各模塊功能、性能、對外接口均比較專用單一，因此技術要求統型可通過模塊來落實。目前及后續型號常用模塊主要有主處理模塊、雙冗余網絡模塊、電源模塊等。可針對3 種模塊的功能、性能指標，采用以最高指標全覆蓋的原則來制定通用技術要求的功能、性能指標。

（2）外形尺寸。鑒于目前和后續型號加固計算機應用場景，加固計算機模塊的安裝方式均屬于前插式，因此模塊外形尺寸可根據加固計算機高度統型為標準6U 和3U 兩種。

（3）對外接口。相比各型號加固計算機整機對外接口的規格、數量的多樣性，加固計算機模塊對外接口相對統一，統型為CPCI 和VPX2 類。

（4）通用質量特性。通用質量特性統型集中體現在環境適應性指標上。環境適應性統型策略主要有兩點：全面包絡和就高執行。全面包絡是指不同軍種環境適應性項目存在差異，統型試驗條件應包含全部項目，例如，海基產品有顛振試驗條件指標，而陸基產品沒有，則加固計算機統型技術要求中應涵蓋顛振指標；海基和陸基產品力學試驗中都有沖擊，但試驗方法要求不同，則加固計算機統型技術要求中應涵蓋這兩類沖擊試驗條件指標。就高執行是指不同型號加固計算機相同環境條件指標存在差異，統型試驗條件應按照相對高的指標要求來制定，例如，陸基艙內產品高低溫工作、隨機振動等環境條件一般比海基艙內產品指標更高，則加固計算機統型技術要求應按陸基產品環境條件指標來制定。通用質量特性除環境適應性外，環境應力篩選、可靠性、維修性、測試性、安全性、電磁兼容性等技術要求統型均可采用全面包絡和就高執行的策略。

2.建立協同工作組織

為開展加固計算機技術要求統型工作，加強總體單位和專業單位之間的溝通協作，首先應建立協同工作組織，具體工作如下：

（1）建立由雙方單位所長為組長、主管副所長為副組長、相關業務部門組成的“結對子”工作組，明確人員職責和分工；

（2）制定“結對子”工作專項計劃，并納入計劃考核；

（3）建立定期交流機制，對相關問題實時溝通交流解決；建立工作組季度例會制度，每季度形成共建內容開展情況總結與策劃會議報告，通報工作進展，協調解決問題，明確后續工作；

（4）定期進行工作小結，總結梳理工作成效與問題，為后續工作開展奠定好基礎。

3.共建產品型譜清單

總體單位應當牽引專業單位，依據統型技術要求對型譜清單進行創建和整理，具體工作如下：

（1）總體單位和專業單位聯合研究制定加固計算機統型項目清單，迭代優化編制共建型譜；

（2）總體單位對技術要求與型譜產品主要技術指標、成熟度和環境適應性等特性指標之間的符合性、匹配性進行再確認；

（3）專業單位對型譜（4 款主處理模塊、3 款雙冗余網絡模塊、3 款電源模塊）與現有需求做再分析確認。

4.共建貨架產品研制

總體單位應當牽引專業單位針對已形成的型譜清單進一步建立貨架產品目錄，具體工作如下：

（1）總體單位根據型號產品特點形成統一的力學環境條件、溫度環境條件、電磁兼容性要求和對外接口要求，制定加固計算機驗收技術要求；

（2）總體單位牽引專業單位結合型號研制飛行試驗提升產品成熟度，編制產品規范，完善產品數據包；

（3）根據共建型譜和產品成熟度情況形成共建貨架產品目錄。

5.做實產品選用工作

依據型譜和貨架產品，總體單位相關業務部門貫徹落實加固計算機產品選用工作，具體工作如下：

（1）制定選用方案。總體單位在系統設備總體方案設計中優先考慮專業單位地（艦）面計算機產品型譜和貨架產品；

（2）貫徹選用原則。依據設備總體方案中加固計算機選用原則，針對綜合武控系統的任務機、指控系統的指揮決策機和情報處理機、火控系統的火力攔截機、信息處理的接口機、配合訓練的訓練機、文件記錄的錄取機等加固計算機。相關業務部門優先考慮專業單位地（艦）面計算機產品型譜和貨架產品；

（3）落實選用工作。相關業務部門對標型號總體方案中有關加固計算機的技術指標、接口要求、通用質量特性等，分析地（艦）面加固計算機產品的通用技術指標與選用要求的符合性，從專業單位地（艦）面計算機貨架產品目錄中選擇滿足配套要求的加固計算機產品。

三、產品統型實踐

地（艦）加固計算機統型協同推進工作的開展使總體單位和專業單位在計算機類產品的配套質量、集成效率方面有了顯著提高，同時提升了計算機產品成熟度，降低了產品配套的技術、質量與成本風險。

1.顯著提升產品配套質量

總體單位將近10 余年加固計算機產品質量問題梳理匯總，從研制過程、工藝設計、生產過程控制等方面提出改進要求，并開展過程監督；在配套型號中，所選用的加固計算機模塊產品質量得到明顯提升。“結對子”期間未發生院級以上質量問題。

總體單位選用的經統型后的加固計算機模塊產品在集成調試、試驗中的故障率顯著降低。加固計算機產品經統型設計后，截止目前產品在各型號調試試驗中均未發生質量問題。

2.顯著提高產品集成效率

總體單位的加固計算機模塊產品技術協議均在通用要求基礎上編制。計算機模塊通過型譜直接選型，顯著提升了產品技術要求下達和型號應用配套的效率。

總體單位需求牽引下的型譜選型使專業單位集中優勢資源，成批成組啟動計算機產品備料投產，進行型號全流程管理，有效保證了對總體單位產品的交付進度。

3.有效提升產品成熟度，降低技術與成本風險

通過開展加固計算機統型“結對子”協同推進工作，總體單位對專業單位的專業產品有了更深入的理解。

“結對子”也讓總體單位從任務提出階段就打破了型號壁壘，對不同型號加固計算機的技術要求進行統型分析研究，將產品技術指標、接口要求、通用質量特性要求等進行整合，形成通用的技術要求，有效牽引專業單位開展“去任務化、去型號化”工作，轉變了研發效率低、技術風險高和成本控制難的定制開發研制模式，適應了新時期型號任務多、產品批量大、質量要求高、成本控制嚴的任務形勢，有效提升了加固計算機研制生產和產品質量保證能力。

4.做實型號設計選用

在近2 年開展加固計算機統型協同推進工作過程中，從4 款貨架主處理模塊中選用3 款，從3 款雙冗余網絡模塊貨架產品中選用2 款，3 款電源模塊貨架產品全部選用，總選用率已達到80%。

在加固計算機統型“結對子”協同推進工作中，總體單位積累了許多寶貴經驗和優秀的管理方法。為繼續推進新型號加固計算機統型協同推進的長效機制，后續雙方將落實如下工作：

（1）建立基于加固計算機統型定期交流機制，實時溝通交流解決型號產品統型配套過程中的相關問題；

（2）聯合研究新一代加固計算機統型型譜清單，持續迭代優化，建立長效及更新機制；

（3）結合型號研制試驗進一步提升產品成熟度，完善產品規范，完善產品數據包；

（4）進一步完善型譜產品的設計及工藝文件，固化產品的技術狀態和產品數據包，優化生產線，不斷提升產品成熟度，支撐新研型號選型；

（5）定期開展與加固計算機相關聯的質量歸零問題，對歸零措施落實和舉一反三情況開展“回頭看”。加強共性、典型質量問題的治理，落實到設計文件和工藝文件中，徹底杜絕此類問題的再次發生；

（6）對加固計算機主板模塊、電源模塊、雙冗余網絡模塊等進一步開展關鍵工藝技術、短線、薄弱環節等改進優化，開展“三再”工作，落實以設計裕度分析為關鍵的再設計，以關鍵特性識別、關重件清理為核心的再分析，以面向薄弱環節強化測試數據、測試覆蓋率分析為重點的再驗證，提升效率，穩定質量，提高保成功的能力。