桑运海

（中航工业综合技术研究所，北京 100028）

PMA（Portable Maintencen Aids）便携式维修辅助支持装置是基于信息技术的智能化系统，也是维修人员与武器装备系统的主要维修接口。维修保障人员可以在该系统的指导下，对武器装备进行维护、维修，以保障武器装备的正常使用。

PMA的应用，可以大幅度降低总体保障费用，减少维护工时，优化备件供应，提高武器系统的维修和保障效能，保持武器装备的战备完好性和战斗力。PMA的应用贯穿于装备的整个寿命周期，对装备的战备完好性、作战效能和寿命期费用以及发挥部队战斗力有极其重要的意义。

近年来，PMA在航空维修保障领域里已开始应用，给一线维修保障工作带来了许多便利，也产生了诸多问题，比如PMA系统集成问题、数据共享应用问题、环境应用问题、重复投入研发问题等等，这些都成为制约PMA健康、有序和快速发展的障碍，如何进一步提升PMA工作效率，使之可持续健康地发展，成为PMA发展过程中的一大课题。

1 PMA发展所面临的问题

目前，PMA作为维修保障支持的设备，它是以硬件为基础，集成了维修相关应用系统，辅助一线维修保障工作人员开展装备的维修工作。各种型号根据自身的需要规划、研制和开发PMA，短期内取得了良好的效益。但经过长时间的应用发展之后发现，PMA重复建设造成的资源浪费现象严重，软件之间、硬件之间、硬件与软件之间存在无法兼容、无法连通等等问题，形成了PMA应用孤岛，只能通过各研制方厂商维护、管理，为装备保障工作带来了新的难题，归纳为两类问题。

1.1 硬件问题

1.1.1 环境适应性差

PMA主要在现场使用，其硬件必须具备一定的耐环境作用能力，如防跌落、潮湿、浸蚀、振动、电磁干扰、高低温等。目前环境适应性要求尚无统一的规定，环境适应性水平参差不齐，如有的PMA系统高温下屏幕变黑，直接影响PMA的使用，有的采用普通商用电脑，耐高温能力更低。

1.1.2 性能指标不当

有些硬件的计算能力偏低，使得系统运行很慢；有些PMA系统电池续航能力较短，只有3h～4h，且不能使用武器系统的电源，现场供电的问题得不到很好的解决。

1.1.3 互换性差

各种PMA硬件的部件不具有互换性，在采购储存备件时带来不便，需要为每种硬件采购不同的部件备件。

1.1.4 规格不一

由多家厂商生产的硬件形式繁杂多样，如整体布局不同、键盘分布不同，给使用操作带来不便。

1.2 软件问题

1.2.1 系统集成困难

PMA涉及多个方面（手册、维修任务、状态、履历等），对系统间内在联系没有统一的约定，数据通讯很难实现；同时，PMA还需要与其他维修系统进行数据交换，因此对集成的要求很高。

1.2.2 系统复杂开发投入很大

PMA综合了复杂装备维修保障的主要要素，它可以被形象地看成将固定的主要系统，加载到移动设备上，因此集成度高，开发难度很大。

1.2.3 技术无法复用、系统重复构建

在实际情况下各个军兵种使用的PMA系统存在许多共性，然而由于PMA应用技术缺乏统一的通用框架平台支持，使得各PMA系统在研制过程中重复建设现象不断出现，影响了研制效率的同时资源浪费也很严重。

1.2.4 系统灵活性较差

系统定型后用户很难对功能进行扩展，系统不能针对不同用户进行功能剪裁。

1.2.5 多单位开发协调困难

一个PMA系统需要多个单位参与、联合开发，对界面、使用方法、接口等问题的协调非常困难，影响系统的质量和开发的进度。

2 PMA技术发展的新阶段—PMA平台

PMA应用过程中存在的诸多问题，对PMA的发展带来了很大的负面影响，如何解决这些问题就成为人们面临的一个新的任务。PMA应用的平台化是一种有效解决方案。

2.1 国外情况

PMA平台是PMA系统的通用框架。美国国防部不但重视PMA系统发展，也相当重视PMA平台技术，并组织相关人员对其进行研究。截止到目前为止，美国国防部已开发了33个PMA项目，其中空军5个，联合后勤部1个，陆军8个，商业航线4个，海军8个，商业货运2个，海军陆战队5个。

由于各个PMA项目由不同的单位开发，系统架构和功能很不相同，在系统研制、使用、维护过程中遇到很多问题。美国曾在2002年2月由国防部维修技术高级指导组（MTSSG）召开会议，重点研究PMA系统及其平台技术。会议具体内容包括：

回顾PMA的经验教训，包括收效和存在的不足；讨论制定有关PMA的国防部政策和计划项目指南的；讨论为PMA方案、设备和新技术确立一个通用的框架；演示了由9个设备供应商提供的产品；提出确立PMA平台技术及发展方向的建议。

至今，美军还在完善PMA平台技术方向，相关的标准规范在逐步出台。

美军PMA应用和发展，从上世纪80年代开始至现在，大致经历了3个阶段，PMA雏形化应用、PMA系统化应用及PMA的平台化发展。每一阶段的发展都是围绕着提升装备维修保障工作效率，降低装备维修保障成本而进行的。如图1所示，上世纪80年代，随着PMA的应用，维修保障工作得到了有效的支撑，保障经费的开支也逐步降低，工作效率得到稳步提升，随着21世纪的到来，PMA平台化的应用得到推广，PMA的研制在平台化的推动下达到了通用化目标，使得美军联合作战的保障要求得以更好的支撑和实施，保障效率大幅提升的同时费用支出也进一步降低。

图1 美军PMA技术应用发展趋势

2.2 国内情况

目前国内PMA系统的开发工作比较混乱，安全性、通用性较差，这给系统的使用和维护带来很大的困难。因而，很有必要及早确定PMA平台技术，以利于PMA系统今后的发展。目前PMA系统处于初始发展阶段，是制定和实施PMA平台技术及其标准规范的好时机。

2.3 建立PMA平台化和标准化

建设PMA平台是发展趋势。平台技术本身就是对PMA系统的统一，所以要对PMA平台进行标准化；PMA平台标准化可以更好地规范和统一PMA的发展，更便于开展装备的“三化”工作，这也符合我军协同作战的需要；PMA平台化发展在装备保障信息化建设方面，可以减少国家投资和各军兵种投入，可减少硬件的品种规格，缩短PMA系统的研制周期，降低PMA系统研制费用，提高PMA系统技术的复用性，提升PMA系统的可靠性，便于PMA系统之间协同工作和共享信息，降低了装备维修总费用；平台软件、器材、备件标准化、通用化为跨兵种保障打下基础，使得PMA系统易于使用、维护和扩展。

3 PMA通用平台建设

3.1 PMA平台组成

PMA平台应由“系统硬件”、“操作系统”、“数据管理系统”和“平台软件”4部分组成，其中，“系统硬件”是系统运行的载体，其核心是计算机系统；“操作系统”是整个系统的基础运行环境；“数据管理系统”用于对保障相关的数据进行管理，包括文件数据管理和结构化数据管理；“平台软件”将PMA应用系统的共性提取出来，组成一个独立的部分，由它来配合管理其它功能模块。该独立的部分称之为平台软件。主要功能包括：应用构件的安装、卸载；用户及其权限的管理；数据协调和安全等功能。在为武器装备开发PMA系统时，针对装备型号所开发的各个功能模块（即应用构件）可以方便的安装到PMA平台中。

3.2 平台与系统的关系

PMA系统则是平台、应用构件和数据的有机化组合，平台是基础，各应用单位可根据自身的需要灵活定制适用的应用构件，在平台化作用下快速形成PMA系统应用，如图2所示。

平台与系统的纽带为应用构件，应用构件是在武器装备开发PMA系统时，针对型号武器装备所开发的各个用于维修保障的功能模块。如故障诊断、维修引导等。当针对具体的武器系统开发出应用构件后，利用平台软件提供的功能将应用构件安装到系统中，以及将武器系统的技术数据装载到平台系统中，以便形成PMA系统。

图2 平台化的PMA系统建设

3.3 PMA平台的标准体系

建立平台化应用的标准体系，是保证PMA健康发展的上层建筑，只有建立了PMA平台标准体系，才能稳步、有效地推进PMA的前进，根据PMA应用所涉及的范畴，将PMA标准体系划分为7个方面，即通用规范、数据规范、硬件规范、软件规范、安全规范、质量规范、交付规范。组成结构如图3所示。

图3 PMA平台标准体系结构

3.3.1 通用规范

该部分提出PMA平台最基本的规范要求，建立PMA平台要准确定义其概念；规定其表示方法及图示方式；规范PMA平台的性能、可靠性、维修性、环境适应性、电磁兼容性、测试性、安全性等指标；平台应符合综合保障的要求。

3.3.2 数据规范

PMA需要大量技术数据的支撑，使用过程中会产生大量应用数据，同时，系统之间还要进行数据的交换，因此需要有一个强大的系统对其进行支持、管理。要做到对于不同应用对象的数据进行统一的管理，必须对其进行规范。

PMA所涉及的数据包括文件型数据和结构化数据，这两类数据是在以下两个环节产生并提供的，一是由装备生产部门产生并提供（由不同部门、不同人员、在不同时间产生提供）；二是由装备的保障阶段（即装备使用和保障过程中）产生和提供的。数据的格式包括：文件结构、文件格式、数据交换格式、数据结构、数据交换格式等。

3.3.3 硬件规范

硬件是PMA平台必不可少的组成部分，是系统的运行载体。PMA一般运行在维护现场，环境比较恶劣，所以其硬件必须能适应各种环境。同时，PMA系统使用时要和其他系统进行连接，协同工作，进行数据交换，因此，需要提出对网络和外部接口的规范。硬件规范组成包括“计算机规范”、“网络规范”、“接口规范”，它们可以适用于计算机通用规范体系。

3.3.4 软件规范

软件要求是PMA平台发展的关键。该部分需要编制各种规范。包括：功能要求、人机工程、软件接口等方面的规范。

功能规范：PMA平台的软件的功能要素（如名称、定义、功能关系结构等）应统一，以免不同研发单位开发出的PMA平台的软件功能各不相同、五花八门。

人机工程规范：在人机工程方面也要加以规范，这样更便于操作、使用。主要包括：界面风格（如字体、色彩等） 、提示符、快捷方式、操作方式等。

软件接口规范：对数据交换和共享进行规范。

3.3.5 安全规范

由于维护对象的特殊性，系统及其数据均有较高的保密级别，规范里应提出PMA平台的安全性要求。

由于PMA还涉及机动和单兵使用，安全方面要更严、更细。针对PMA平台的安全，在标准中需要新提出并强调PMA使用中的预防移动丢失及查找的措施内容等。如利用电子射频标签技术，对超出工作环境范围的PMA进行告警和报警等，安全措施要求。安全规范内容如图4所示

3.3.6 质量规范

质量规范目的在于确定承制方提交定购方的产品是否符合规定的技术要求。规范化技术检验的标准和使用质量保证标准。因为我们研究的PMA平台是最终要形成产品，存在生产和交付，所以要编制质量要求要素，主要从硬件及软件两个方面指出质量保证的基线。硬件是有形的产品，在质量保证标准规范中有一些可以直接引用的标准。如：GJB 322A–1998《军用计算机通用规范》，GJB 150《军用设备环境试验方法》等；软件是无形的，PMA平台中的软件是全新的产品，在质量保证规定要素内需要进行专项编制，软件的质量规范可以结合软件研制过程中的实际研制要求配套进行。

图4 安全规范的主要内容

3.3.7 交付规范

在交付规范里需要注意的是包装规定和产品资料。

包装规定：交付规范里主要内容之一，在PMA平台规范的制定中，必须包括该项内容。

便携机动性要求：要求配套附件和包装组合要求具有很好的便携性。

应用领域要求：各军兵种都有专用的防护和标识。对防护、包装、装箱和标志也要加以要求。

产品资料：由于PMA功能较多，也比较复杂，所以在交付要求里应对产品资料（如使用说明书、培训手册）做出相应规范要求。

4 结束语

PMA系统的应用是武器装备综合保障发展的必然趋势，随着武器装备的复杂化、集成化，以及协同作战的要求的提高，PMA技术会更加广泛的应用到武器装备中。PMA技术复杂，具有很大的伸缩性，需要进行规范化。而PMA平台是PMA技术的最新发展，是技术演进的新阶段，为了更好的适应PMA发展趋势，应尽早建立并实施PMA平台化的工作。深入开展PMA应用技术研究，研制出符合我军装备体系建设中维修保障应用的通用PMA平台。