0 引言

　　隨著試驗正規化建設的深入推動，航天發射場在試驗任務的組織、指揮、操作和質量控制等方面形成了完善的制度和規范體系[1]，為圓滿完成持續高密度試驗任務提供了強有力的保證。

　　但在航天發射任務實施過程中，對測試前的技術狀態檢查確認、關鍵環節及關鍵崗位操作質量控制和測試結果的綜合判斷等環節還存在一些不足和短板[2]。具體表現在：(1)測試前的技術狀態檢查確認項目，尤其是產品進場前、轉場前聯合檢查過程中有時存在檢查確認項目不完整，有漏項、缺項現象；(2)檢查過程中，記錄不夠及時、全面，有事后補添記錄現象；(3)關鍵環節和關鍵崗位操作質量要求提示不及時，操作質量事后難追溯；(4)測試結果的判斷確認不夠系統，粗心大意易漏判項目；(5)任務實時流程執行情況和技術狀態的控制還停留在紙質文檔劃圈打勾層面，沒有形成統一的流程執行情況和技術狀態控制報表，各級指揮管理人員對具體工作的完成情況缺少直接詳細的信息，難以及時監督和掌控問題等[3]。

　　上述問題存在的原因主要是在具體工作的質量控制環節高度依賴操作人員的素質，缺少有效的監控手段。因此，利用信息技術建立一套具備準同步共享信息的質量與流程管控系統十分必要，是當前發射場試驗任務組織管理和質量管控方面的迫切需要[4-5]，是落實首長指示“組織管理新思路、質量管控新舉措”的切實行動，也是實現試驗任務的全系統質量控制和全過程精細管理的重要手段。

1 系統設計

　　系統主要實現對航天發射場試驗流程[6]從工作計劃編制、驗證信息采集、試驗進度管控、產品質量信息管理到數據統計挖掘的全過程精細化管理，同時提供各級用戶指揮程序、操作規程、技術通知單、故障歸零報告、方案預案等豐富的資料支持，在直觀、快速、明確地指導按規程操作的同時，可利用準同步共享信息的優點為管理者監控下級工作提供信息支持，并可快速地采集信息，提高工作效率。所以在設計系統時需要綜合考慮上述內容。

　　1.1 硬件設計

　　系統硬件部分主要由服務器、工作站以及操作終端等構成，操作終端通過USB以太網適配器接入網絡，并通過網絡交換機與工作站和服務器進行連接。系統的硬件設計如圖1所示。

　　1.2 軟件功能設計

　　（1）服務器端軟件功能設計

　　系統服務器端的功能包括：航天發射場流程編輯、流程調度、產品質量信息管理、多媒體記錄、查詢統計和報表輸出、操作終端數據同步及系統管理等。所有功能集中部署服務器上，操作終端數據同步功能面向操作終端訪問，其他功能供工作站協同訪問。

　　（2）操作終端軟件功能設計

　　操作終端軟件應用程序開發及使用采用與服務器端松耦合[7]方式進行，即操作終端應用程序可參照但不完全按照服務器端程序架構及實現方式進行開發，需要功能簡單易用、界面清晰簡約、系統運行順暢。

　　1.3 信息流程設計

　　服務器利用數據庫記錄航天發射場流程及其中的操作檢查項目，并運行服務器端軟件，為操作終端和流程工作站提供服務。完成流程數據庫管理，向操作終端下傳工作流程及相關文書，接收操作終端任務完成信息。

　　工作站可以通過訪問服務器提供的基于Web的用戶界面，完成編輯修改工作流程、編輯完善操作檢查項目、上傳任務文書，以及對流程進展情況的瀏覽、查詢、報表統計輸出等相關工作。對于工作流程及操作檢查項目的輸入，系統支持對幾種常用格式的文件進行數據導入，如：Word、Excel、PPT等，并對信息進行自動分發。

　　操作終端可從服務器下載工作流程、操作檢查項目及相關文書，對操作檢查項目完成情況進行確認及對異常情況進行記錄，并將記錄結果上傳至服務器。

2 系統實現

　　2.1 硬件實現

　　操作終端在硬件上采用平板電腦作為基本操作環境，支持實現信息瀏覽查閱及信息錄入。同時考慮到保密安全要求，對其所有的無線數據傳輸模塊(藍牙、Wi-Fi、GPS等)進行物理拆除，并對其USB數據傳輸接口進行物理封裝，能夠實現通過動態口令將其與特定計算機的互聯，主要用于操作終端應用程序更新、測試以及特定格式數據的傳輸等。考慮到會議討論等應用需要，保留其對外視頻輸出接口（HDMI），并配備視頻輸出線，可實現操作終端與投影儀或電視（含VGA或HDMI接口）設備的互聯。另外，針對與服務器端數據同步操作的需要，配置網絡轉換接口和連線，支持操作終端與服務器端進行物理網絡通信。硬件接口關系如圖2所示。

　　2.2 軟件實現

　　操作終端與服務器之間采用基于TCP/IP協議開發的專用網絡協議通信，實現數據交換。該通信協議具有航天發射場流程和操作檢查確認項目信息的下載、更新、上傳功能。軟件技術實現如圖3所示。

　　系統采用B/S模式[8-9]。工作站能夠利用通用的網絡瀏覽器訪問服務器提供的基于Web的用戶界面。服務器端軟件基于J2EE平臺開發，采用Struts、Spring以及Ext.js等框架來實現，并利用Oracle數據庫實現質量與流程管控信息的持久化存儲。操作終端軟件基于Android SDK開發，采用Java和XML語言，實現工作完成情況確認、電子簽名、數據同步等功能。

　　電子簽名功能：支持不同用戶登陸系統對同一檢查確認表格進行電子簽署操作，簽署信息包含簽署名和簽署時間兩部分，其中“簽署名”為系統根據用戶登陸名進行識別后自動填寫至指定位置，“簽署時間”為系統實際操作時間，可精確顯示到分鐘，缺省顯示時精確到日。完成電子簽名后的文件不可更改。

　　數據同步功能：包括數據的上傳和下載，其中數據上傳是指將操作終端數據上傳至服務端，當用戶需要將簽署有效的檢查確認表格上傳至服務器端時，可通過硬件之間進行物理網絡互聯后，完成數據上傳操作；數據下載是指將服務器端數據文件下載到操作終端，下載內容主要包括：檢查確認表格模板、流程工作項目信息數據、產品質量信息、技術及管理文件等。數據下載操作同樣通過物理網絡互聯后，由服務器端進行數據推送操作。考慮數據安全因素，每臺操作終端的下載信息均由服務端進行保存和記錄。

　　2.3 保密實現

　　系統采取以下措施確保系統的安全保密：(1)網絡訪問控制：對無線通信模塊進行物理拆除，支持USB轉以太網方式，滿足網絡接入需求，配置接入密碼、防火墻以及網絡數據加密。(2)多重密碼保護：包括開機密碼和鎖屏密碼。(3)全盤數據加密：對平板內部用戶數據采用高密算法[10-11]進行加密，防止數據非授權訪問。(4)軟件更新權限控制：只允許升級客戶專用ROM軟件，防止非授權使用操作終端或破壞操作終端上的用戶數據。(5)應用程序安裝控制：只允許通過PC管理平臺安裝規定的應用程序，不能安裝其他應用軟件。(6)應用系統交互控制：只允許在服務器上注冊的pad同步數據。

3 系統運行

　　3.1 系統運行流程

　　系統運行流程為：(1)在任務啟動會結束后，由組織計劃組和技術質量組負責完成任務正常工作流程的定義，劃分任務節點，確定節點下面需參加的系統，并根據日工作計劃，將對應的工作項目與系統進行關聯。領導小組負責對工作流程進行審查。(2)截止到每一個工作節點開展工作前，系統指揮和系統工程師負責將該節點工作項目的狀態檢查表上傳至服務器；在工作過程中，通過系統設置的“正常/異常”按紐完成對系統測試前準備、測試過程、測試結果的確認。(3)工作過程中如出現異常，可直接在操作終端簡要記錄異常情況或通過工作站記錄并將結果上傳至服務器；如遇故障處置或其他原因需要變更工作流程時，系統應記錄流程變更原因，并根據工作安排重新調整后續工作流程。(4)任務某節點所有工作完成后，各操作終端應將采集的信息上傳至服務器，然后進行下一節點工作。(5)任務結束后，系統自動保存本次任務的流程執行信息及產品質量信息，供后續任務參考。系統運行流程如圖4所示。

　　3.2 系統運行效果

　　通過將本系統應用于發射場試驗任務中，能取得以下效果：

　　(1)試驗質量管控。通過對任務工作流程和各崗位的操作、檢查、確認項目進行精細化的定義，明確規定試驗任務中各任務節點、各系統各崗位的測試項目、產品技術狀態、測試數據等產品質量信息和質量控制環節狀態，防止工作的隨意性，實現試驗任務過程中的質量管控。

　　(2)流程及質量信息管理。對任務從進場到發射全過程的流程執行信息及產品質量信息進行詳細記錄和集中管理，并以規范化的方式保存歷次航天發射場任務的流程實際執行情況及產品質量情況，形成航天發射場流程及產品質量信息數據庫；通過任務流程及產品質量信息積累，進一步提高后續任務組織管理效率與質量管控效率，同時可對后續同型號任務的流程優化、改進和產品質量評估提供信息支撐。

　　(3)任務進程監控。通過對任務工作流程節點、參加系統、測試狀態準備、測試過程、測試結果等環節流程執行信息的采集、反饋，實現對任務進程的監控。

　　(4)流程變更。在出現故障或其他原因需調整計劃時，系統能及時記錄異常情況及流程變更信息，自動調整后續工作計劃，并可以根據需要輸出異常情況及流程變更情況統計結果，有利于對異常情況的重點掌握。

　　(5)多任務管控。通過對多任務并行測試時，測試時間、測試位置、測試項目、測試狀態、資源配置等要素的分析，自動提示任務間工作計劃的適應性，實現對多任務工作計劃安排的協同控制。

4 結論

　　目前發射場在任務實施過程中，在操作質量控制和精細管理等方面存在的一些不足。本文針對這些不足，設計并實現了發射場試驗任務質量與流程管控系統，可以實現對發射場試驗任務的全系統質量控制和全過程精細管理。系統的建設與應用實施可有效提高發射場測試發射工作的質量控制信息化水平，同時為提升航天發射場測試發射工作效率，降低航天發射場低層次質量問題發生概率，滿足高密度發射工作要求提供了一定技術解決手段。

參考文獻

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