军事物联网在装备“智能维修”中的应用研究

崔洋++王道峰

摘 要：在未来的信息化战场环境下，传统的装备保障模式已不适合联合作战要求，物联网技术在装备维修保障领域的应用十分迫切，将军事物联网技术应用于装备维修保障，可以实现“智能维修”，是提高武器装备维修保障信息化水平和提升整体作战能力的关键。文中提出了一种基于军事物联网的武器装备智能维修信息系统体系架构，可以实现装备信息的实时采集、数据实时传输和处理，并能完成装备的状态评估和故障诊断，为装备维修保障提供辅助决策。

关键词：物联网；装备保障；智能维修；信息化水平

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）09-00-03

0 引 言

当前，我军装备保障力量总体上仍以数量规模型为主，保障模式仍以传统的自我保障为主，保障手段以机械化和半机械化为主，这与信息化条件下的装备保障要求存在很大差距。传统的保障理论和技术已无法适应现代海、陆、空、天、电（磁）“五位一体”信息化战场环境的要求[1]。加强装备保障能力建设，提升整体作战能力是我军面临的一项艰巨任务。发展符合信息化战争条件下所需的保障理论和技术，选好装备保障模式转型的突破口，已经成为迫切需要解决的问题。

軍事物联网正是在这种情况下出现的，被众多军事专家称为“一座未探明储量的金矿” [2]。将军事物联网技术应用于装备保障，可以实现武器系统的“智能维修”，是提高武器装备维修保障信息化水平和提升整体作战能力的关键。

1 军事物联网概述

以军事物联网为代表的高新技术堪称信息化战场的宠儿，它以“在现实物理世界与虚拟计算机世界之间实现信息交互”为根本理念，突破了计算机网络原有的模式，代表了计算机技术和通信技术的未来，因此被很多国家称为信息技术革命的第三次浪潮，以及继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业的又一重大里程碑[3]。正如互联网技术一样，物联网技术的发展正孕育着军事变革深入发展的新契机，在军事领域有着广阔的发展前景。

以物联网技术为基础，军事物联网可以构建起涵盖战场态势感知、作战指挥控制、后勤装备保障等核心军事应用的庞大网络体系。“实现从传感器到发射器的无缝链接”是外军对信息化条件下联合作战能力形成的一种概括。“传感器到发射器无缝链接”的载体正是推动世界新军事变革的军事物联网技术，它以物联网为发展基础，将应用的触角延伸到信息化战场空间，将用户端扩展至战场任意要素，通过对信息的感知、传递、处理和应用，塑造出了一个不同以往的“智慧”战场[4]。

2 物联网在装备维修保障领域的应用需求分析

以信息技术为代表的高技术广泛应用于军事领域，最直接的形式就是大量先进的武器装备，而战争形态的变革必然带来新的保障需求。随着武器装备信息化程度的提高，武器装备呈现出规模大、技术复杂等特点。相较于机械化时代，保障强度大大增强，对装备的维修保障提出了更高的要求。而军事装备的复杂程度日益增加，对维修保障的依赖性也越来越大，军事装备维修保障的地位和作用也就越来越重要。

物联网技术在装备维修保障领域的应用是信息技术在军事领域广泛运用和新军事变革不断深化的内在迫切需求，具体体现在装备保障模式一体化需求、装备保障行动精确化需求、装备保障指挥灵敏化需求、装备保障手段智能化需求、装备保障力量快速化需求五个方面。

2.1 装备保障模式一体化需求

未来大规模联合作战是体系与体系之间的对抗，作战空间将由传统的陆地、海洋、天空扩展到陆、海、空、天、电等多个维度，战斗实施也由单一兵种转变为多军兵种力量融合的一体化行动，作战装备需要保障的空间随之增大，保障类别逐渐增多。而我军现有装备保障体系与未来一体化“大保障”的要求极不适应，急需寻求武器装备信息化保障的新模式。

2.2 装备保障行动精确化需求

非线式、非对称、非接触的精确作战对装备保障的精确性要求日益增强，对战场保障信息的掌控要求不断提高。远距离投送、点对点直达、全时域调度、全过程可视、智能化检修等精确保障模式已成为一方获胜的重要因素。谁能在关键的时间、地点为作战力量提供“感知实时、全面精准”的保障，实现作战人员流、装备物资流和战场信息流的最佳结合，就有可能在未来的作战行动中赢得主动。因此，研究构建 “感知实时、全面精准”的装备信息化保障平台对赢得未来信息化条件下大规模联合作战具有非常重要的现实意义[5]。

2.3 装备保障指挥灵敏化需求

未来作战任务具有“有限性、精确性、突然性”等特点，要求在很短的时间内，能以高度合成、精干高效的编组，实现灵敏化的装备指挥控制和自主化的火力打击，以达成震慑瓦解敌军的战略意图。从参战人员到作战单元、从单装武器到火力单元、从火力单元到武器系统，接入各式各样的传感设备，使部队所有的作战行动能够在各区域、各层次之间进行实时交互和汇总上报，装备指挥决策可瞬时反馈各个单元，火力射击诸元可同时自动装定，使指挥控制变得更为灵敏，使火力打击平台更为自主。

2.4 装备保障手段智能化需求

战场环境瞬息万变、错综复杂，随着参战武器装备战技性能的提升，装备保障亦呈现出高技术、高智能、高复合等信息化特征，但也暴露出技术体系复杂、组成元件繁多、故障诊断困难、精密元器件供应不便、薄弱环节凸现等问题[6]，同时由于面临的战场环境的潜在危险和维修考验将高于以往任何时候，装备保障的工作标准也将变的更高、要求更严、难度更大。考虑到高精尖武器装备的易损特性，要求与高精尖武器装备配套的维修保障必须智能、快捷，只有这样才能在第一时间发现问题，在第一时间解决问题，以确保武器装备随时随地形成战斗力。

2.5 装备保障力量快速化需求

随着作战理念的转变和武器装备的不断更新，未来战场将呈现出“局部激烈、焦点突出”的特点，装备保障聚焦性明显增强。在未来的作战过程中，消耗将更加集中、突出，“饱和攻击”“确保摧毁”都是这种局部焦点的体现[7]，组织如此巨大、繁杂的装备保障，我们必须整合现有保障力量，更新现有保障观念，借助现代科技力量，组织一支能够“快速抵达、重点支援”的“拳头”保障队伍。endprint

3 基于军事物联网的装备“智能维修”系统研究

信息技术的迅速发展和应用，使得武器装备日趋高技术化和复杂化，随之对装备的维修也提出了更高的要求，传统依赖于人员经验及简易工具的维修手段已无法适应未来联合战场上的维修工作，维修手段的革新势在必行。智能维修出现于20世纪90年代，美国等发达国家一直将其作为武器装备保障信息化的核心技术，美军阿帕奇直升机、Ml主战坦克智能维修系统都已成功运用了该技术，并在伊拉克战争中发挥了超预期作用。近几年，随着我军信息化建设步伐加快，维修电子技术快速发展，装备智能维修系统技术也得到了一定发展。

3.1 系统总体框架构建

基于军事物联网的武器装备战场智能维修信息系统致力于破解新一轮信息化条件下装备保障中存在的数据链与末端装备不通达、装备信息靠人工采集、装备指控靠层层传递、装备技术保障手段落后等疑难问题。系统综合运用北斗卫星定位系统、传感器、人工智能、信息处理、无线通信等先进技术，研制了武器装备数据实时采集与传输、状态监测与评估、故障预测与诊断和智能辅助决策等系统，通过感知、监控、管理和预测，掌握大型复杂武器装备的质量状态，实现武器装备保障储、运、供、修的“实时化感知、信息化管理、科学化决策、精确化保障”。基于军事物联网的武器装备智能维修信息系统体系架构如图1所示。

3.2 系统分层构成分析

3.2.1 信息感知层

装备信息感知层主要感知装备状态数据，建立武器装备参数指标体系，进行参数优化，采用无线通信网络，实现参数信息的实时采集，解决武器装备保障信息实时采集的难题。通过武器装备内部的传感器、射频识别装置、自动测试设备和人工录入设备完成对武器装备信息的实时采集和在线处理。采集的数据类型有武器装备基础信息、战技状态参数、位置参数和检测车或检测设备的测试结果。

3.2.2 信息网络层

装备信息网络层主要传输装备战场信息。通过构建装备与装备之间的自组织网络和中继通信网络完成信息的传输；通过WLAN、WiFi、ZigBee等无线传输方式及基站、无人机、热气球等中继通信模式，构建混合的信息传输网络，实现装备之间通过无线自组织子网的方式连接。无线子网网关应一直处于监听状态，新添加的网络节点会被自组织网络发现，无线路由会把节点的信息发送给无线网关，同时在网络中断的情况下，节点具有数据临时存储的功能。

3.2.3 信息控制层

装备信息控制层主要通过物理资源（计算资源、存储资源、网络资源）及虚拟资源（虚拟计算资源、虚拟存储资源、虚拟网络资源）实现装备信息数据的处理，通过高性能数据存储、计算服务器等实现大量装备信息的存储、处理、挖掘，为执行层提供支撑。

3.2.4 信息执行层

装备信息执行层主要评估装备状态，做出维修决策，利用自动采集的武器装备状态数据，通过构建武器装备智能维修评估系统，完成故障诊断、预测和智能决策，实现武器装备战场智能维修保障，提高装备的保障效率。由数据处理、健康评估、故障诊断和决策支持子模块组成，主要用以提供装备的基础数据信息库，根據战场环境变化和单装运行数据完成装备的状态评估和故障诊断，实时根据装备状态和保障力量的变化，实现优化配属，生成装备维修保障的辅助决策。

4 结 语

在当前形势下，我军要着眼于抢占未来军事竞争战略制高点，充分发挥创新驱动发展作用，培养战斗力新的增长点。必须选准突破口，超前布局，加强前瞻性、先导性、探索性的重大技术研究和新概念研究，积极谋取军事技术竞争优势，提高创新对战斗力增长的贡献率。在填补体系空白、补齐短板弱项上下功夫，以网络信息体系为抓手，推动我军信息化建设实现跨越式发展，紧跟世界军事革命特别是军事科技发展方向，超前规划布局，加速发展步伐[8]。

如何紧紧抓住推进中国特色军事变革的重要战略机遇期，积极推动装备维修保障信息化建设的健康发展是我们迫切需要思考的问题。认真分析我军装备保障领域存在的不足，深入研究外军当前保障技术的发展趋势以及我军发展类似技术的可行性和必要性。对于我军需要的技术，应根据需求的迫切程度制定发展的优先次序；对于不符合我军实际的技术，决不盲从；对于我军将来需要但当前没有能力深入发展的技术，必须密切关注国外的动向。在技术的发展中树立创新意识，努力研究具有我军特色的保障技术，为实现我军装备保障的跨跃式发展创造条件。

参考文献

[1]张景臣.军事装备维修保障概论[M].北京：国防工业出版社，2012.

[2]任宗伟.物联网基础技术[M].北京：中国物资出版社，2011.

[3]刘卫星.军事物联网-装备指挥与保障方式向信息化转型[M].北京：国防工业出版社，2012.

[4]Hess A. The Joint Strike Fighter （JSF）PHM Concept： Potential Impact on Aging Aircraft Problems[J].IEEE，2002（6）：3021-3026.

[5]周啸红，何鹏，洪俊芳.基于PDA的工程装备智能维修系统研制[J].工程技术，2014（1）：3-5.

[6]周红，甘茂治.人工智能在装备维修中的应用与发展[J].通用装备保障，2003（6）：10-11.

[7]马良荔，吴清怡，苏凯.物联网及其军事应用[M].北京：国防工业出版社，2014.

[8]蓝羽石.物联网军事应用[M].北京：电子工业出版社，2012.endprint