导弹环境适应性数据库开发构想

许文清，龙仕腾，符朝旭，万 军

（西南技术工程研究所，重庆 400039）

导弹环境适应性数据库开发构想

许文清，龙仕腾，符朝旭，万 军

（西南技术工程研究所，重庆 400039）

根据导弹设计师急需获取环境适应性信息指导相关工作的开展，但由于种种原因无从获取，通过构想，从现状、开发目标、可行性分析、需求分析、信息构成、组织及信息共享方式等角度对数据库开发所涉及的要素进行了分析，为导弹装备环境适应性数据库开发工作明确了思路，奠定了基础。

导弹；环境适应性；数据库开发；数据库结构

导弹是现代高科技武器系统，是我国捍卫国家主权和保障领土完整的重要作战武器。新时期军事斗争对导弹的要求是具备快速机动、精确打击、多环境、全天候发射的能力。导弹装备从交付部队到投入战斗要经历一个生命周期，在整个生命周期中复杂的环境对导弹的战技性能和质量可能产生较大影响，制约了导弹武器系统的正常发挥，影响了指挥员的决策信心。因此，导弹设计师必须把环境适应性设计纳入到导弹研制过程中，作为导弹设计重要工作之一。

在整个导弹寿命周期涉及大量与环境相关的信息元素，信息种类多、信息之间的关系错综复杂。目前，导弹研制单位对导弹环境适应性问题非常重视，通过系统的环境试验开展了相关研究工作、积累了大量的信息，这些信息及研究成果在导弹研制过程中得到局部的应用，并没有对其进行进一步处理、系统的整理和“深加工”，造成信息作为一种资源不能重复和系统利用。本文通过数据库设计目标分析、可行性分析、需求分析、信息构成、组织及用户共享方式等导弹环境适应性数据库开发所必备的环节和要素进行了构想，为最终达到对导弹环境适应性信息系统整合、高效管理、网络共享、深入利用的目的，明确了建设思路，奠定了理论基础。

1 现状分析

我国建立了大量的装备环境适应性数据库，如针对舰艇的舰艇腐蚀防护设计数据库[1]，针对飞机环境适应性问题开发的飞机结构腐蚀控制设计数据库[2]、航空轻质材料腐蚀防护工艺网络数据库[3]等，这些数据库的特点是针对性强，有清晰的数据库结构，能够将各类环境适应性相关数据、材料手册、各类标准进行集成，为装备的设计、制造和维护提供了信息支撑。有没有可能利

用现成的软件，或改造现有的数据库来达到减少本数据库开发工作强度的目的，答案是否定的。从收集的文献来看，这些数据库存在明显的不足，首先是缺乏针对导弹装备的环境适应性数据库，现有的数据库数据组织不符合设计师的要求；其次是大多装备类环境适应性数据库重视功能设计轻用户需求分析，导致数据库功能丰富，软件界面却不友好，没有以具体用户需求为出发点进行设计；第三是数据库“赤裸地”展现原始数据，长篇的数据表难以被不同的人员所理解，数据的内涵难以表达，难以反映数据的内部规律；第四是数据之间关系松散，数据对比性差；第五是相关数据库说明书、操作手册等文档是以数据库操作者的角度来陈述，没有以型号设计师的应用角度去陈述，设计师上手难。如何开发出适合装备研制单位人员需求的数据库是当前面临的难题。

2 确立建设目标

导弹环境适应性数据库建设目标以当今主要在研、在役典型导弹为代表，以科学组织、有效管理、合理利用导弹装备的结构、构件、材料、环境以及环境对导弹造成影响等信息为目的，通过大量采用数据图形化和环境试验数据规律分析技术，为型号单位相关人员提供直观、便捷、全面的信息分析工具，同时也为导弹装备在服役过程中的防护工作提供指导，为推动装备环境工程工作在导弹全寿命周期的全面开展提供信息支撑。

3 建设的可行性分析

3.1 存在的问题

在我国，已经逐步开展了针对导弹装备在各种典型环境条件下的环境适应性研究，但尚未对导弹的环境适应性相关信息进行系统收集和利用，导弹装备环境适应性数据库建设工作还处于探索阶段。制约数据资源建设工作的因素很多，笔者认为至少存在以下三大障碍：

第一是协调问题。由于导弹环境适应性研究已开展多年，相关信息和研究成果分散在型号研制单位的院、所、科室、试验机构以及导弹基层部队，行政方面的多头管理导致将现有的、散存的各级信息进行有效组织和系统整理的难度加大，需要各层次、各方面的沟通与协调、利益平衡以及一套完整的数据积累、共享机制与共享模式来进行保障。

第二是需求分析难度较大。数据库建立是个系统工程，必须通过详尽的需求分析工作掌握多层次用户的需求。同时，导弹是个复杂的武器系统，需要各层次型号研制人员的参与。数据库开发同样需要型号设计师、材料工艺师、环境试验研究人员、部队相关人员，软件开发人员的参与。数据的应用方式不同，知识背景的不同，对相关信息的认知不同，导致数据库的需求千差万别，必须通过详细调查、反复沟通、换位思考，才能理清用户需求，这是数据库建设开展的必要条件。

第三是导弹环境适应性信息的信息量大，信息存储的载体多样，数据存储、加工、分析所涉及的信息规范、标准较多，信息的数据结构各异，数据库结构复杂，数据转换的工作量巨大。

3.2 具备的条件

导弹研制单位已经意识到数据库建设的必要性，各级领导和总师一直努力推动相关工作的开展，进行许多有益的探索[4]，使导弹的环境适应性数据库建设相关工作稳步有序的推进，型号设计师、材料工艺师、环境试验分析师、数据库设计人员之间的交流和接触日益紧密。数据库建设的外围条件已经具备。

导弹装备环境试验已开展多年，积累了大量的环境试验数据，从导弹装备的整机、部件、元器件、材料都开展过环境试验，各类信息种类日益齐全，数据结构日趋完整，信息量逐渐丰富，具备了数据库建设的基础条件。

信息技术成熟，数据库开发技术、3D建模技术、网络通信技术、数字加密技术、安全保密制度都较为健全和成熟，导弹环境适应性数据库建设不存在技术层面障碍。

3.3 分析结论

由以上分析可以看出，导弹装备环境适应性数据库建设所必须的各项条件已基本具备，但期望在短时间一而就地解决导弹环境适应性数据库的建设并推广应用还有诸多困难，必须树立长远的建设目标，制定切实可行的实施方案和计划，先构建数据库总体框架、明确软件功能、确立数据结构，先易后难，全面建设导弹环境适应性数据库是可行的。

4 需求分析

笔者作为环境试验人员有幸参与了导弹装备环境试验相关工作，与型号设计、型号质量分析、材料工艺、失效分析、导弹部队官兵等相关人员有过多次接触，就数据库开发所涉及的需求进行过深入地探讨，初步掌握其需求。

数据库潜在用户大体分为两类，一类是装备研制单位的相关型号设计师、材料工艺师、可靠性分析师、失效分析师等；另一类是开展装备维护工作的部队官兵。不同用户对信息的应用方式有较大的差别。

型号设计师期望便捷地查阅导弹装备的组成、结构、环境适应性总体要求以及不同贮存环境对导弹装备战技性能的影响信息。针对这类用户数据库应舍弃单调的参数，向用户反映的信息应直观，提供的各类信息应依附导弹模型，各类数据应图形化处理，定性地反映出数据的变化规律，注重强调数据的内涵分析而不是数据本身。

材料工艺师对材料各项物理、化学参数较为敏感，针对这类用户数据库提供的信息应提供精确的原始参数，通过失效判据的选择能快速判断材料哪类性能参数失效，以及特定材料和工艺在典型环境下的寿命周期。

失效分析师关注的是装备寿命期环境因素剖面、量值、持续时间、极值发生概率以及装备用构件、材料、元器件在环境下的失效机理等信息。针对这类用户，数据库提供的信息类型应丰富，数据之间必须通过关键字建立有效的关联，以实现数据联动，便于利用各类数据进行综合分析。试验前的原始性能数据能关联到试验后的环境适应性数据、原始性能数据能关联到对应的失效模式、失效机理信息；试验后的环境适应性数据能关联到环境数据的变化等等，以便于失效分析师对试验数据的综合评定。

另外，导弹装备为高科技产品，贮存环境要求苛刻，为了帮助研制单位准确地掌握导弹装备服役真实环境信息，数据库最好能够通过信息网络实时采集部队库房和部队驻防地域的环境信息。担任导弹维护工作的部队官兵关心导弹的使用，他们期望通过数据库可获取型号单位针对真实环境分析后的结果，给出导弹装备的防护工作建议。数据库建成后将成为部队和研制单位之间信息交流的纽带。

5 信息构成

导弹装备环境适应性信息大致分为导弹基本信息、导弹基础产品信息、环境信息、环境适应性信息、失效信息等五类信息，各类信息均非独立，与其他信息通过关键字建立有效的关联。

5.1 导弹基本信息

涵盖导弹型号、任务使命、战技指标、可靠性要求、环境适应性要求等顶层信息。

5.2 导弹基础产品信息

涵盖导弹装备的部件、组件、关键件、通用件、连接件、元器件、材料信息，在装备上的使用情况等，信息内容包括部件代号、组成、名称、应用型号、应用部位、应用的材料、材料初始性能，采用的加工工艺等信息。

5.3 环境信息

环境信息包括两部分，一是导弹部队的各级库房环境信息和地区环境信息；二是国防口典型大气环境试验站的环境信息。这些信息代表了我国目前典型大气环境，代表了导弹装备正在服役地区的环境信息或未来可能部署的极端环境。

5.4 环境适应性信息

环境适应性信息储存的是导弹装备各部、组件、元

器件、材料、防护工艺在各种典型环境下的性能变化信息，其内容包括通过环境试验所采集的各种试验数据、试验标准，腐蚀（老化）图谱、腐蚀（老化）机理等。

5.5 失效信息

失效信息包括失效判据、失效案例等信息。

6 信息的组织

6.1 导弹装备基本信息的组织

导弹结构复杂，部件、组件、材料、工艺信息繁多，为了对这些信息有效组织、更直观展示，采用全尺寸、等比例、全弹3D数字模型来将信息进行串联。通过用户交互操作，导弹模型能进行自如的分解和组合，分解的最低层次为零部件和元器件。通过数据链接，调用该零部件所使用的材料和加工工艺。

6.2 环境信息的组织

对环境信息的组织需按照环境试验站（部队所在地）→贮存环境（部队洞库、阵地、试验站暴露场等）→环境数据的采集时间→具体的环境数据为主线来进行信息的组织。

6.3 环境适应性信息的组织

环境适应性信息的组织主要按照由大到小的方式进行组织，如：整机→部、组件→零部件→材料，材料试验数据则按照材料的种类、材料的牌号进行组织。

7 信息共享方式

导弹装备环境适应性数据库采用B/S (Browser/Server)模式网络共享数据库，通过专线实现网络连接。具体地说就是数据库采用三层体系结构设计，客户机只作为一个前端，不包含任何直接的数据库调用，客户机通过浏览器与一个应用服务器通信，再由应用服务器与数据库系统通信，客户机不需要额外安装任何软件。从实际应用来看，无论是型号研制单位还是基层部队只需通过已联网的计算机浏览器就可以获取信息。数据库部署如图1所示。

图1 数据库访问方式

8 结束语

本文通过导弹环境适应性数据库构想开展了数据库开发的理论研究，从多个角度对数据库的建设所需要的相关内容进行了构想，为数据库开发工作的实施奠定了基础。目前，数据库实施前的基础工作依然在紧锣密鼓地推进，数据的组织与共享需要相关机关领导的沟通协调；型号单位用户需求存在可变性、不彻底性，需要后续工作来解决。另外，数据库的构想离实际操作还有一定的距离，需要相关人员的共同努力才能完成数据库的开发。

[1] 杨飞,陈小宁. 舰艇腐蚀防护设计数据库[J] ．腐蚀与防护，2010，31(12)：962-965.

[2] 刘祖铭,曹定国,吴有金,等．飞机结构腐蚀控制设计数据库研究[J]．航空学报, 2002, 23(4)：360-363．

[3] 程治国,肖鹏,邹洪庆,等．航空轻质材料腐蚀防护工艺网络数据库设计[J]．腐蚀科学与防护技技术，2008，5(3)：21-24．

[4] 万军.非金属材料自然环境贮存特性数据库设计[J]. 环境技术, 2012, 8 23-27.

The Idea of Database Development of Missile Environment Adaptability

XU Wen-qing, LONG Shi-teng, FU Chao-xu, WAN Jun
(Southwest Research Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039)

Currently, the missile designers have urgent need for environment adaptability information to guide work. However, this information is hard to obtain for several reasons. Through the idea, and from the perspectives of status quo, development target, feasibility analysis, demand analysis, information composition, information organization and information sharing, etc., the factors related to the database development are analyzed, in order to clear the idea and establishes the foundation for database development of missile environment adaptability.

missile; environmental adaptability; database development; database structure

TP319

A

1004-7204（2015）02-0031-04

许文清(1978-),男，海南人，工程师，主要研究方向为环境适应性试验与评价技术。