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军事装备计量保障的发展趋势探讨

时间:2022-10-27 12:50:04 来源:网友投稿

[摘 要] 本文分析了现代军事装备计量保障的发展现状及不同计量保障方式的特点,并探讨了军事装备计量保障方案发展的趋势。

[关键词] 军事计量 计量保障

引言:军事装备计量保障是为保证装备性能参数的量值准确一致,实现测量溯源性和检测过程受控,确保装备始终处于良好技术状态,具备随时准确执行预定任务的能力,而进行的一系列管理和技术活动。计量保障的质量和效率直接影响到测试设备和装备的质量和使用效率。只有保证了测量工作和测量设备的质量,才能正确评价有效保障装备质量,不断提高军事装备战斗力水平。

1计量保障的发展现状

目前并存的有4种计量保障方式:(1)实物标准逐级溯源(送检);(2)计量保证方案(MAP,measurement assurance programs);(3)发放标准物质进行溯源;(4)发播标准信号进行溯源。目前,(1)(2)两种计量保障方式应用范围最广,(3)主要用于化学领域,(4)主要用于时间、频率。

1.1 基于标准实验室向上溯源的计量保障

实物标准逐级溯源是基于标准实验室向上溯源的计量保障模式,该保障方式把计量器具送到具有高一等级计量标准的计量部门检定;对于不便运输的计量器具,则由上一级计量技术机构派人员携带计量标准到现场检定。该保障方式在高精度、单参数仪器计量校准、高级实验室量值比对等领域优势突出,目前军内外还普遍沿用该计量保障方式。这种方式的主要缺点表现在:(1)量值传递方式是“开环”的,无反馈作用;(2)长期运输使检测数据得不到及时反馈;(3)被检设备检定合格后,由于运输原因造成的量值变化难以察觉,不能消除运输对量值传递的影响;(4)只是对特定仪器的检定,没有考虑环境、人为因素对量值的影响;(5)计量检定的周期设置不科学;(6)对大型综合性计量测试设备,常因运输困难、无法拆下送检等问题难以解决。

1.2 计量保证方案MAP(MAP measurement assurance programs)

MAP是采用传递标准进行量值传递,采用核查标准和统计过程控制对测量过程进行控制的计量保障方式。该保障方式通过两个阶段来实现:传递阶段实现溯源;核查阶段实现对日常测量过程的连续质量控制。两个阶段的全面考核合格后,才能真正做到量值的准确传递。MAP的主要优点:(1)实现了“闭环”的量值传递;(2)消除了运输对量值传递的影响;(3)消除了环境、人为因素对量值的影响;(4)实现了现场计量校准;(5)解决了对大型综合性测试设备常因运输、拆卸困难,难以保障的难题。但是,MAP仍然存在以下不足:(1)针对性很强,对不同的具体测量项目,需要不同的设计方案,必须逐项进行研究、开发;(2)没能实现真正意义上的现场计量,只有上一级对传递标准进行复核后,才能给出计量检定结论,并非传递标准对下一级计量技术机构直接计量;(3)时效性较差,传递标准长期运输使计量检定数据得不到及时反馈;(4)MAP本身还在发展之中,它的实现形式还将不断创新 。

1.3 发放标准物质进行溯源

主要用于化学领域,其量值传递不像长度计量那样有明显的等级系列,而是通过使用多种不同的标准物质作为量值传递的依据。因此,其特点集中表现在量值传递方式和标准物质的使用上。由于化学计量存在着不同的对象和内容,所使用的物理测量方法和标准物质也不同,因此在量值传递上不可能采取统一的方式。除此之外,必须根据不同的计量仪器或对象,采用发放相应的标准物质由使用仪器或量值传递对象的部门自己标定仪器或监控量值。

1.4 发播标准信号进行溯源

随着科学技术的发展,时间频率计量越来越精确。时间单位秒发展到原子秒时代,即秒是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。原子频标的建立使人们摆脱了以地球自传为基础的世界时,获取了高度准确的时间频率。但是这对那些与地球自传角位置密切相关的、适应于不均匀的世界时的工作,比如船舶定位、大地测量等来说,则有些不便。也就是说,出现了准确的时间间隔和不均匀的时刻之间的矛盾。为了解决这个问题,提出了以“闰秒”作为协调的办法。

2、军事装备计量保障的发展趋势

目前军事装备计量保障追寻提高计量保障效率、质量和可靠性。涉及的关键技术包括:(1)现场原位计量校准;(2)自动化计量校准;(3)综合化的机动保障。其中远程计量校准、巡回计量保障、计量管理的优化成为目前计量保障研究的热点。

2.1 远程计量保障

随着计算机和网络的发展,远程(网络化)计量校准的思想活跃,所谓远程计量校准,是指利用lnternet辅助MAP的计量校准过程。它是计算机网络技术和传统的计量测试技术相结合的产物,代表了计量测试技术的一个发展趋势,其技术核心是MAP的远程操作与管理。远程计量校准有两种工作方式:(1)通过计算机网络远程发布标准量值信号,远程控制计量仪器的校准过程,检定结果可以直接通过网络传到标准实验室,标准实验室对数据进行分析,给出计量检定结果。(2)将可以远程控制的传递标准带到计量保障现场,通过远程控制实现远程计量的数据采集、数据传输,通过上级实验室对数据分析处理,给出计量检定报告。该保障方式对于分布式计量校准、网络领域的计量校准具有广泛的应用前景。

2.2 巡回计量综合保障

军事装备的巡回计量综合保障仍然是计量保证方案的发展和延伸,继承了很多计量保证方案的保障思想,野战军事装备计量保障车就是一个巡回计量综合保障系统,实际上,它是将传递标准扩展成一个小型的移动式计量工作站,自身设定自己的传递标准和核查标准,通过内部的测量过程控制实现内部量值检查和量值核查,使自身具备量值稳定性核查诊断功能。巡回计量综合保障系统现场进行自身量值稳定性检查,检查合格后,现场完成计量检定任务的数据提取,数据分析处理,出具检定报告,不用再将数据带回实验室处理,提高了计量保障效率。并且工作站携带计量检定结果管理系统,实现了计量管理的自动化,计量管理效率高。

2.3 军事装备计量保障中的测量过程控制

军事装备计量保障中的测量过程控制是测量设备计量确认的补充, 使测量过程的不确定度连续保持在规定的战术技术要求之内,以确保装备测量过程的质量。测量过程的控制方法有:

(1)根据测量过程中需要控制的量的战术技术要求选择核查标准

核查标准必须有良好的稳定性,如果稳定性不好,就达不到监视测量过程的目的。

(2) 拟定合理的核查方案

根据测量过程的特点建立数学模型,确定统计分析的方法,建立核查数据库。核查方案的设计应使影响测量过程的各种因素都有机会表现出来,如通过四季的核查反映温度和湿度的实际影响等。核查最好在测量过程运行时进行,可按随机选择的时间对核查标准进行测量。

(3)确定控制图的控制极限

在被控制的测量过程中对核查标准进行测量,将核查结果绘在控制图上。如果核查数据在预先规定的控制极限以内,表明测量过程处于统计控制状态。否则就是测量过程失控,应采取纠正措施直到受控。

2.4建立军事装备计量保障效能分析与评估

通过军事装备计量保障效能分析与评估,可以明确军事装备计量保障实际水平和状态,认清存在的薄弱环节,使部队能够更加科学合理地配置、使用、管理计量保障资源.提高军事装备的计量保障能力,从而保障军事装备在最短的时间内形成最大的战斗力。因此.对军事装备计量保障效能进行分析和评估是十分必要的。

由于影响军事装备计量保障效能的因素较多.合理选择评估指标就显得尤为重要,一般采用专家筛选法来确定。专家筛选法是在一定的范围内,由军事计量专家及相关技术人员组成专家组,凭借他们的工作经验对评估指标进行投票选定的方法。选定以下5个评估指标:(1)军事装备参量量值覆盖率:检验军事装备参量接受量值传递多少的情况。(2)军事装备检测(数量)覆盖率:检验军事装备接受检定测试(数量)多少情况。(3)军事装备周期受检率(现场与实验室):检验军事装备平时与战时条件下完成检定测试(数量)多少的情况。(4)军事装备战时受检率(现场或遂行):检验军事装备战争条件下完成检定测试(数量)多少的情况。(5)计量保障工作效率:检验计量人员平时战备条件下与战争条件下完成检定测试工作能力的情况。

3 加强军事计量保障模式研究,适应信息化联合作战要求

为适应信息化条件下联合作战的需要,军事装备计量保障要着眼实战需要,不断探索和创新与未来高技术信息化战争相适应的保障模式。特别是要加强机动计量保障能力,提高快速反应能力,以适应部队机动作战的需要。要注重研制软硬件结合、智能化程度高而且功能全面、操作简单、战场环境适应性强的野战计量综合保障系统。要注重加强对战时三军联合计量保障模式方法的研究,对军队计量资源进行合理条配整合,充分利用现有计量资源,建立面向信息化条件下与联合作战相适应的诸军兵种联合计量保障体系。要加强军地计量机构的沟通和交流,走平战结合、军民结合的计量保障路线,明确军地计量协作的原则、方式、内容,实行军地联合计量训练,军地协作参加战时的军事计量保障工作,从而更好地提高军事计量综合保障能力。

结束语

军事装备计量保障将跟随需求而发展,为了满足不同计量保障需求,现在并存多种计量保障方式,计量保障的多元化趋势日趋明显。从普遍意义上讲,传统送检的计量保障方式适合特殊需求的少任务计量保障需求;计量保证方案更适合计量实验室之间的量值传递,量值比对,尤其在高精度、单参数量传上有广泛的应用前景。远程计量校准在网络计量校准,以及分布式设备计量校准方面具备广泛的应用前景;而对于测试一线的测试设备来说,巡回计量综合保障无疑克服了送检、计量保证方案的薄弱环节,提高了保障的时效性和保障效率,是解决特殊部门(部队、机场等)一线测试设备原位计量校准的最佳方案。

参考文献:

[1]计量保障现状及发展趋势 赵瑞贤,孟晓风,王国华(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100083)

[2]军事装备技术保障中的计量确认和测量过程控制方法研究 李志强(国防科技大学信息系统与管理学院,长沙410073)

[3]军事装备计量保障效能模糊综合评判模型的研究宋亚男 刘春和 朱三可 张仕念(装备研究院三所 )

[4]军事计量保障的发展分析与思考栾大龙 玄一民 姚 彬 (西北工业大学,西安710072)

[5]通用型巡回综合计量保障系统设计赵瑞贤 王拂为 猛晓风 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 北京96604部队科研处)

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