装备综合保障仿真典型流程分析
摘要: 近年来随着大量新型武器装备列装部队,由于装备的结构日趋复杂、科技含量不断提升,对装备综合保障工作提出了更高要求。如何在有限保障经费的情况下,结合部队装备情况和任务需求,设计出一套综合保障方案,以使武器装备发挥出最大效能是当前军队急需解决的一个重要难题。本文通过分析部队在装备使用阶段的综合保障需求,设想通过仿真手段实现对装备保障方案的评估,以确定合理的保障方案,文中着重对仿真系统及各单元模块运行的主要流程进行了分析。

1问题背景

随着我国军队实力不断提升,列装部队的新型武器装备数量与日俱增,装备的结构日趋复杂、科技含量不断提升,这对装备综合保障工作提出了更高的要求。如何在有限的保障经费的情况下,结合部队装备情况和任务需求,设计出一套综合保障方案,以使武器装备发挥出最大效能是当前军队急需解决的一个重要难题。在实际保障方案设计过程中,分析出装备系统中战斗力提升的瓶颈、影响保障资源充分利用的重要节点、保障方案如何更加有效提升装备的可靠性等问题是一个复杂的过程,使用实物模拟或者人工推演都将会耗费巨大的经济成本、时间成本和人力成本。仿真模拟的研究方法具有科学、经济、高效、灵活等诸多优点,因此,研究开发综合保障工程仿真工具对于解决装备综合保障工程的上述实际应用问题具有十分重要的意义。

2 装备保障方案仿真系统总体思路

装备综合保障工作涉及装备的全系统全寿命周期,而多数部队主要面临使用、维修阶段出现的各类情况,本文中的装备保障方案仿真系统的研究分析也侧重于这个阶段的对照模拟。在部队执行任务过程中,常见的场景为:部队携带装备执行任务,任务期间可能会遇到装备整体或局部故障,保障机构负责保障维修以及与指挥机构的协同配合。因此系统需要从装备执行任务、保障机构进行维修保障和指挥机构进行相应的指挥决策三个方面进行仿真。仿真系统需要针对武器装备、维修保障机构和指挥机构三种不同对象在任务过程中工作特点进行仿真。系统针对装备需要仿真装备机动、展开、执行任务、发生故障、装备维修等任务过程事件。

针对保障机构需要仿真故障装备的维修、不同保障机构间备件的供应和不同保障机构间的备件运输等过程。针对指挥机构需要仿真指挥机构的备件申请的决策和故障装备的维修决策。

3 装备保障仿真系统的工作流程设计

装备保障仿真系统的搭建以装备保障工程理论为主要依据,围绕部队在任务中的实际场景,分别构建不同的仿真单元,各单元共同组成仿真系统,仿真系统应包括装备单元、保障机构单元、指挥机构单元。

3.1总体业务流程

装备综合保障仿真的总体业务流程是先针对装备、保障机构和指挥机构等仿真对象进行建模,再针对不同对象在仿真过程中执行的任务进行任务建模。系统将仿真对象、仿真对象拥有的保障资源和仿真对象需要执行的任务进行装配形成不同的对象的仿真用例,引用任务仿真需要使用对象的仿真用例并配置仿真参数启动装备保障仿真,最后在保障仿真执行完毕后生成保障过程的分析报告。总体流程如图1所示。

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图1 总体业务流程

3.2 装备模块仿真流程

系统模拟仿真开始后会获取当前装备的待执行的任务,如果存在待执行任务则启动该任务,如果不存在则将装备设为待命状态后等待仿真结束。装备任务开始执行后会计算当前时间装备所有组成插件的故障率并通过随机数仿真插件故障,如果装备所有插件没有出现故障则执行当前任务后等待下一时刻的故障仿真,如果装备有插件是故障状态则装备暂停任务,通知指挥机构该装备故障。指挥机构收到故障通知后进行维修决策并对装备故障定位,故障定位完成后按照维修策略对装备进行维修。装备所有故障插件维修完成后,装备恢复正常状态并检测当前装备当前应该执行的任务,如果装备还在执行故障前的任务则继续执行该任务,如果装备故障前任务已结束,则装备开始执行下一阶段的任务。

3.3保障机构模块仿真流程

当指挥机构对故障装备做出维修决策后,故障装备会被加入该指挥机构下属保障机构的待故障定位装备队列中。保障机构会检查待故障定位队列中故障的装备,如果发现故障装备则根据装备的维修资源配置计算保障机构的故障定位能力。根据故障定位能力判断是否满足装备故障定位的需求,如果不满足则将故障装备转送上级保障机构进行定位,如果故障定位能力满足则开始装备故障定位。

装备故障定位完成后会获取装备故障插件的清单,判断保障机构存储的备件是否满足维修需要,满足则将装备加入维修队列开始维修任务,如果不满足则将装备加入备件等待队列同时发送备件申请等待备件满足维修要求后再启动维修任务。当指挥机构通过申请后保障机构会启动备件供应任务,备件供应任务结束后则自动启动运输任务将备件运输至备件申请保障机构。

3.4指挥机构模块仿真流程

指挥机构在仿真执行过程中会监控决策队列,当决策队列中出现决策申请后指挥机构会判断该决策申请的类型,如果是手动处理申请,则申请会加入等待手动处理申请队列等待操作人员做出决策,如果是自动申请决策在将申请加入自动处理申请队列等待自动处理。

自动处理申请在到达决策处理结束时间前可能被操作人员手动处理,所以指挥机构会先判断申请是否已被手动处理,如果未处理则判断申请时间是否到达,如果未到达结束时间则等待操作员手动决策关于到达决策结束时间后自动处理,如果到达决策结束时间则读取申请默认决策结果并按照默认结果处理该申请。

4 总结与展望

通过仿真模拟可以解决当前部分部队在实际任务重遇到的装备综合保障工作中的现实问题,并且具备低成本、高效率等优点,但同时也存在一些不足:诸如各单元中部分数据(如装备故障率等常量)获取困难且无法与实际情况完全一致、模拟系统的研发需要一定周期并且需要根据装备的换代进行更新维护等。但总的来讲,装备综合保障仿真的研究意义重大,未来随着大数据、云计算、人工智能等技术的飞速发展,模拟仿真的研究方法将会得到强有力的技术支撑,从而发挥更大效能。

参考文献:

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