裝備保障輔助決策與信息可視化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

 1.  任務(wù)與定位

1.1  軍事需求
       提高裝備保障信息化水平，轉(zhuǎn)變裝備保障能力生成模式，為我軍打贏信息化戰(zhàn)爭提供堅(jiān)強(qiáng)有力的裝備保障，是新世紀(jì)新階段通裝保障建設(shè)的戰(zhàn)略任務(wù)。隨著數(shù)字化機(jī)步師建設(shè)和集團(tuán)軍信息系統(tǒng)綜合集成裝備建設(shè)向深度和廣度加速發(fā)展，大量信息化裝備和信息系統(tǒng)陸續(xù)編配部隊(duì)，對通用裝備保障信息化建設(shè)和信息化裝備維修保障提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理、視情維修、全域供應(yīng)、模擬訓(xùn)練、智能指控等通用裝備保障信息化建設(shè)目標(biāo)要求，進(jìn)而形成反應(yīng)靈敏、指揮順暢、管理科學(xué)、綜合高效的裝備保障能力，成為通用裝備保障領(lǐng)域亟待解決的重大課題。針對通用裝備保障信息化建設(shè)領(lǐng)域的需求開展關(guān)鍵技術(shù)研究和保障手段建設(shè)，對于科學(xué)推進(jìn)通用裝備保障信息化建設(shè)步伐，加快裝備保障全面轉(zhuǎn)型，形成基于信息系統(tǒng)的裝備保障能力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
1.2  使命任務(wù)
       研究中心依托學(xué)院現(xiàn)有軍事信息工程學(xué)科領(lǐng)域科研學(xué)術(shù)條件進(jìn)行建設(shè)，其使用任務(wù)是：
       一是支撐裝備保障信息化關(guān)鍵技術(shù)研究，滿足裝備技術(shù)狀況采集與在線監(jiān)測、裝備故障智能檢測、裝備保障可視可控、裝備維修手段虛擬化的需求。為通用裝備保障視情維修、精細(xì)管理、全資可視、模擬訓(xùn)練等應(yīng)用提供支持，為部隊(duì)提供高質(zhì)量的裝備保障信息化技術(shù)服務(wù)。
       二是支撐信息化裝備維修保障手段建設(shè)，滿足信息化裝備維修檢測診斷智能化、軟件保障科學(xué)化的需求。以信息化裝備故障機(jī)理、故障模式分析為基礎(chǔ)，以通用化、智能化、模塊化維修檢測設(shè)備研發(fā)為手段，提升部隊(duì)信息化裝備維修保障能力。
       三是支撐裝備保障信息系統(tǒng)建設(shè)，滿足裝備保障信息系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、自主化和國產(chǎn)化的需求。以信息系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，以信息系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)、國產(chǎn)化軟硬件技術(shù)、軟件故障診斷與修復(fù)技術(shù)為依托，提升裝備保障信息系統(tǒng)建設(shè)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。
1.3  實(shí)驗(yàn)室定位
1.3.1  地位作用
       初步建成為軍內(nèi)一流、國內(nèi)先進(jìn)、特色鮮明的裝備保障輔助決策與信息可視化共性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及裝備物聯(lián)網(wǎng)工程化示范基地、裝備物聯(lián)網(wǎng)共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研發(fā)和推廣基地、裝備物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)及管理人才的培養(yǎng)基地、裝備保障輔助決策可視化技術(shù)服務(wù)中心，在全軍通用裝備保障輔助決策領(lǐng)域中發(fā)揮引領(lǐng)和示范作用，支撐和帶動(dòng)裝備保障輔助決策及信息可視化技術(shù)服務(wù)的發(fā)展。
1.3.2  研究方向和內(nèi)容
        實(shí)驗(yàn)室建成后，將形成系統(tǒng)的裝備保障可視化關(guān)鍵技術(shù)的科研試驗(yàn)環(huán)境，可以支撐信息化裝備保障的“管、修、供、訓(xùn)、戰(zhàn)”以及勤務(wù)保障等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)及工程應(yīng)用。為通用裝備保障視情維修、精細(xì)管 理、敏捷保障、模擬訓(xùn)練、信息系統(tǒng)建設(shè)等工作提供科學(xué)研究與學(xué)術(shù)交流平臺，具體包括：
（1）裝備技術(shù)狀況采集與處理研究
利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，通過模擬裝備運(yùn)用環(huán)境，能夠開展武器裝備系統(tǒng)有關(guān)摩托小時(shí)、行駛里程、使用狀態(tài)等技術(shù)狀況信息的采集和處理研究。
（2）裝備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究
開展以RFID、傳感器為核心的信息感知關(guān)鍵技術(shù)研究，支持定制開發(fā)集成傳感器；能夠開展基于ZigBee、藍(lán)牙的短距離數(shù)據(jù)通信研究，基于軍用CDMA、北斗短報(bào)文、衛(wèi)星通信的長距離通信研究，開展數(shù)據(jù)高可靠性數(shù)據(jù)傳輸融合技術(shù)攻關(guān)；支持開展云計(jì)算、大數(shù)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)處理研究。
（3）裝備物聯(lián)網(wǎng)原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)
開展覆蓋裝備管理、修理、儲供、訓(xùn)練、戰(zhàn)備（戰(zhàn)時(shí)保障）、勤務(wù)等主要業(yè)務(wù)方向的裝備物聯(lián)網(wǎng)原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，為建立裝備智慧營區(qū)，實(shí)現(xiàn)智能維修、智能管理、智能倉儲提供科學(xué)研究與學(xué)術(shù)交流的平臺。
（4）裝備保障輔助決策與信息可視化技術(shù)研究
       開展基于地理信息系統(tǒng)的裝備保障信息融合處理、信息可視化展示、數(shù)據(jù)挖掘與輔助決策等技術(shù)研究，具備裝備保障資源、態(tài)勢、過程動(dòng)態(tài)建模與仿真和多維可視化開發(fā)能力，為基于信息系統(tǒng)的裝備保障指揮與決策能力提升提供支持。

2.  建設(shè)目標(biāo)

2.1  建設(shè)目標(biāo)
       瞄準(zhǔn)信息化條件下裝備保障的前沿理論，緊跟國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，按照高標(biāo)準(zhǔn)、重實(shí)用、可發(fā)展的要求，通過構(gòu)建裝備物聯(lián)網(wǎng)科研及實(shí)驗(yàn)環(huán)境、可視化建模環(huán)境、軍事地理信息開發(fā)環(huán)境、虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，結(jié)合輔助決策支持工具，創(chuàng)立裝備保障全維可視（需求可視、環(huán)境可視、資源可視、過程可視、能力可視和決策可視）的科研實(shí)驗(yàn)平臺，為促進(jìn)裝備保障領(lǐng)域信息可視能力發(fā)展提供科研、試驗(yàn)、模擬、訓(xùn)練的支撐條件。
2.2  建成后達(dá)到的技術(shù)水平
建成的裝備保障輔助決策與信息可視化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)水平將在軍內(nèi)同類研究條件中處于較先地位。
（1）具有二、三維地理信息采集、加工、存儲、建模、分析、輸出能力，支持國產(chǎn)化固定終端、移動(dòng)終端環(huán)境下地理信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)；
（2）具有傳感器集成設(shè)計(jì)能力，可進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)；
（3）具備北斗定位導(dǎo)航、軍用無線通信等實(shí)驗(yàn)條件，能夠采集和發(fā)送裝備保障資源、對象的狀態(tài)與位置，可為裝備保障資源部署、保障路徑規(guī)劃提供工具支持；
（4）具有裝備保障輔助決策分析能力；
（5）具有裝備保障信息技術(shù)體系集成與評估能力；
（6）具有開展裝備保障信息標(biāo)準(zhǔn)化研究的能力。
2.3  建成后的預(yù)期成果
2.3.1  工程技術(shù)研究開發(fā)能力和水平
（1）凝練和建立起一個(gè)年齡、學(xué)科、學(xué)歷結(jié)構(gòu)層次合理、服務(wù)工程化技術(shù)水平高的核心團(tuán)隊(duì)。
（2）不少于1000m2的工作場地（包括技術(shù)研發(fā)、日常運(yùn)行服務(wù)、培訓(xùn)等），不少于100m2的計(jì)算機(jī)機(jī)房，20個(gè)以上的計(jì)算服務(wù)節(jié)點(diǎn)，100TB以上的數(shù)據(jù)存儲能力。
（3）制定或參與制定裝備物聯(lián)網(wǎng)，通用裝備保障信息資源共享、安全與質(zhì)量等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為總部機(jī)關(guān)和部隊(duì)提供共性關(guān)鍵技術(shù)支撐。
（4）在通用裝備保障信息可視化技術(shù)，裝備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科研、工程設(shè)計(jì)，通用裝備保障信息資源整合、共享與挖掘方面取得專利3～6項(xiàng)。
（5）設(shè)計(jì)研發(fā)智能裝備物聯(lián)網(wǎng)科研開發(fā)與共享平臺、智能裝備場科研實(shí)驗(yàn)平臺、智能維修科研實(shí)驗(yàn)平臺、智能儲供、智能戰(zhàn)場信息感知科研實(shí)驗(yàn)平臺、智能軍用安防科研實(shí)驗(yàn)平臺、智能裝備保障指揮控制科研實(shí)驗(yàn)平臺系統(tǒng)共計(jì)7套，取得軟件著作權(quán)不少于7項(xiàng)，并向2家以上軍內(nèi)單位推廣使用。
（6）獨(dú)立或與其他單位合作，承擔(dān)國家級科研課題、軍隊(duì)級科研課題、省部級科研課題、地方平臺委托項(xiàng)目以及國際合作項(xiàng)目等，承接3項(xiàng)以上委托開發(fā)任務(wù)。
2.3.2  開放服務(wù)能力
（1）成果轉(zhuǎn)化。參加軍內(nèi)專業(yè)展覽會；舉辦成果推介與技術(shù)交流會每年1～2次；圍繞領(lǐng)域相關(guān)軟/硬件產(chǎn)品的推廣應(yīng)用及技術(shù)成果的轉(zhuǎn)讓。
（2）交流培訓(xùn)。每年邀請3～5名國際知名專家到中心開展合作研究及講學(xué)；舉辦1-2次行業(yè)內(nèi)國際權(quán)威的產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)研討會；組織并參與2-3次國際學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。
（3）人才培養(yǎng)。每年舉辦專題報(bào)告會1～2期，技術(shù)培訓(xùn)班1～2期，為總部機(jī)關(guān)、部隊(duì)以及合作單位提供培訓(xùn)約200人次/每年；每年培養(yǎng)（聯(lián)合培養(yǎng)）碩士生、博士生3～6人。
（4）開放、合作研究課題。吸引軍內(nèi)外本領(lǐng)域的開發(fā)研究人員申報(bào)，開展創(chuàng)新性研究工作。
2.3.3  運(yùn)行管理、經(jīng)濟(jì)效益及自我發(fā)展能力
（1）運(yùn)行管理。實(shí)驗(yàn)室的建成和運(yùn)行將充分利用依托總部、學(xué)院的資源、技術(shù)、服務(wù)等優(yōu)勢，緊密結(jié)合“產(chǎn)學(xué)研用”四位一體的發(fā)展模式，圍繞裝備保障輔助決策與信息可視化領(lǐng)域共性技術(shù)工程化、產(chǎn)品開發(fā)、服務(wù)推廣三個(gè)環(huán)節(jié)展開工作。
（2）經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室通過軟/硬件開發(fā)、工程化推廣應(yīng)用，支撐通用裝備保障領(lǐng)域重大工程、重大項(xiàng)目的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和軍內(nèi)外影響力的雙豐收。
（3）自我發(fā)展能力。實(shí)驗(yàn)室將開展與地方企業(yè)、軍內(nèi)外院校、科研院所及科研人員等廣泛的技術(shù)交流，為我軍裝備物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供更為準(zhǔn)確的信息，使總部機(jī)關(guān)、科研院所、部隊(duì)等各類用戶及時(shí)方便了解更準(zhǔn)確的技術(shù)信息和先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品，避免重復(fù)投資，較大地提高通用裝備保障信息資源的利用率，并能夠?qū)υ擃I(lǐng)域起到引領(lǐng)作用，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的可持續(xù)發(fā)展。
2.3.4  成果對領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的帶動(dòng)作用
實(shí)驗(yàn)室建立后，圍繞裝備保障輔助決策與信息可視化技術(shù)創(chuàng)新需求和軍內(nèi)共享科技服務(wù)需求，針對該領(lǐng)域共享服務(wù)中的共性關(guān)鍵技術(shù)難題，開展工程技術(shù)研究開發(fā)、成果應(yīng)用測試和推廣示范，為總部機(jī)關(guān)提供技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)和人才培訓(xùn)，推動(dòng)該領(lǐng)域整體的技術(shù)進(jìn)步，形成服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈。
（1）建立裝備物聯(lián)網(wǎng)能力開放和共享服務(wù)平臺，對我軍裝備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)資源進(jìn)行整合和管理，為總部機(jī)關(guān)、部隊(duì)等各類用戶提供科技資源匯交、加工處理、信息檢索及跨領(lǐng)域知識挖掘等功能及知識產(chǎn)品，打造我國科技資源共享服務(wù)品牌，帶動(dòng)科技資源服務(wù)業(yè)良性發(fā)展。
（2）通過推廣裝備物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的共性關(guān)鍵技術(shù)及工具軟件，并通過與總部機(jī)關(guān)和部隊(duì)?wèi)?yīng)用系統(tǒng)的集成及個(gè)性化定制服務(wù)，逐步構(gòu)建覆蓋全軍的裝備物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)而提高裝備保障能力。
（3）實(shí)驗(yàn)室建成后，將成為我軍裝備保障輔助決策與信息技術(shù)可視化以及裝備物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的工程化技術(shù)平臺，依托該平臺，開展“產(chǎn)學(xué)研用”合作，積極開展軍內(nèi)外合作與交流，進(jìn)行軍內(nèi)外相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收，大量開展科研創(chuàng)新人才培訓(xùn)，發(fā)揮平臺技術(shù)輻射作用，廣泛開展技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù)，推動(dòng)領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，引領(lǐng)該領(lǐng)域的發(fā)展。

3  建設(shè)方案

3.1  建設(shè)思路
       實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的總體發(fā)展思路是著眼裝備保障能力生成模式轉(zhuǎn)變，瞄準(zhǔn)裝備保障領(lǐng)域的重大需求，緊密圍繞關(guān)鍵問題，研究體現(xiàn)裝備物聯(lián)網(wǎng)特性、適應(yīng)信息化條件下聯(lián)合作戰(zhàn)要求的體系結(jié)構(gòu)理論與關(guān)鍵技術(shù)。以“采用先進(jìn)成熟技術(shù)、突破基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)、研究專用安全技術(shù)”為原則，從基礎(chǔ)理論與方法、關(guān)鍵支撐技術(shù)、平臺與典型示范應(yīng)用等三個(gè)層次著手，按照“研究理論體系、突破關(guān)鍵技術(shù)、搭建驗(yàn)證平臺”的整體目標(biāo)開展研究和建設(shè)工作。
3.2  系統(tǒng)組成
3.2.1  實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成
實(shí)驗(yàn)室由三個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)組成：即：裝備物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)科研實(shí)驗(yàn)區(qū)、裝備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)區(qū)、MGIS可視化及虛擬現(xiàn)實(shí)科研實(shí)驗(yàn)區(qū)。其構(gòu)成情況如圖3-1所示。
 
圖3-1  實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成

3.2.2  體系結(jié)構(gòu)
裝備保障輔助決策與信息可視化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的體系由四層組成，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，其體系結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。
 圖3-2 實(shí)驗(yàn)室技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

3.2.3  分區(qū)之間的關(guān)系
       裝備物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)科研實(shí)驗(yàn)區(qū)面向基礎(chǔ)應(yīng)用，主要包括應(yīng)用科研區(qū)涉及的各類傳感器、通信模塊、RFID識別模塊、嵌入式主板、網(wǎng)絡(luò)通信、以及輔助電子維護(hù)維修設(shè)備，為學(xué)員提供學(xué)習(xí)、測試、應(yīng)用科研平臺維護(hù)維修、應(yīng)用創(chuàng)新、科研開發(fā)的場所。
       裝備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科研實(shí)驗(yàn)區(qū)，在基礎(chǔ)科研實(shí)驗(yàn)區(qū)的基礎(chǔ)上，面向裝備應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)，將物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)引入到裝備使用過程中，提高裝備管理、物資管理、人員管理的智能化水平和效率。
裝備保障環(huán)境可視化科研實(shí)驗(yàn)區(qū)，接收應(yīng)用科研實(shí)驗(yàn)區(qū)的信息，利用三維掃描儀、三維地形快速計(jì)算軟件、三維全息顯示平臺、無人機(jī)搭載可見光/熱成像等多種成像設(shè)備，在軍事地理信息系統(tǒng)中同步模擬繪制，為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場裝備保障環(huán)境的全景可視化仿真提供技術(shù)支撐。
 
圖  三個(gè)科研實(shí)驗(yàn)區(qū)的關(guān)系圖
3.3  應(yīng)用模式
實(shí)驗(yàn)室建成后，其主要的應(yīng)用模式有如下幾種。
3.3.1  開展技術(shù)研究
圍繞裝備技術(shù)狀況采集與監(jiān)測、裝備保障可視化、裝備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)研究，充分利用實(shí)驗(yàn)室的軟硬件資源，采用采集監(jiān)測、測試評估、仿真計(jì)算、演示驗(yàn)證等形式，開展裝備保障可視化關(guān)鍵技術(shù)的研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
3.3.2  承擔(dān)專項(xiàng)任務(wù)
充分利用實(shí)驗(yàn)室提供的科研實(shí)驗(yàn)條件、形成的創(chuàng)新技術(shù)成果和儲備的專業(yè)技術(shù)人才，承擔(dān)裝備保障可視化系統(tǒng)構(gòu)建、裝備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)研制、基于國產(chǎn)化平臺的裝備保障指控系統(tǒng)和業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)建設(shè)等專項(xiàng)任務(wù)。
3.3.3  培養(yǎng)專業(yè)人才
充分利用實(shí)驗(yàn)室提供的科研實(shí)驗(yàn)條件，組織開展裝備物聯(lián)網(wǎng)及裝備保障可視化專業(yè)人才輪訓(xùn)、研究生課題研究、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)、教員科學(xué)研究等活動(dòng)，為通用裝備保障信息化建設(shè)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。
3.3.4  提供技術(shù)服務(wù)
建立“平臺開放、項(xiàng)目協(xié)作、成果共享”的開放機(jī)制，為軍隊(duì)裝備保障信息化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)難題提供解決方案，為總部機(jī)關(guān)科學(xué)決策提供技術(shù)咨詢服務(wù)，為軍地院所開展相關(guān)技術(shù)研究提供技術(shù)合作和學(xué)術(shù)交流的平臺。