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1、第 14卷第 1期2006年 03月 鱼雷技术TORPEDO TECHNOLOGY Vo.l 14No.1M ar.2006收稿日期:2005-11-28.作者简介:钱东(1958-),男,高级工程师,硕士,长期从事鱼雷武器系统总体技术研究.技术成熟度评估方法及其在水下战装备上的应用钱东,崔立,肖昌美(海军装备研究院,北京 100073)摘要:为了有效降低装备研制的技术风险,技术成熟度评估一直是装备采办中令人关注的问题,它提供了一种解释特定技术成熟度的客观方法,其目的是简明扼要地表达了特定技术的开发状态和技术风险。本文介绍和分析了国外装备技术成熟度的分级、对应的研发阶段以及已经应用的评估方法,
2、分别从武器装备采办、UUV、声纳、鱼雷以及潜艇作战系统五方面给出了技术成熟度在水下战装备领域中的应用示例,并讨论了有关的应用问题。关键词:技术成熟度;装备采办;水中兵器中图分类号:TJ67;E257文献标识码:A文章编号:1673-1948(2006)01-0001-07Technology ReadinessLevelEvaluationM ethod andApplication to UnderwaterW eaponQIAN Dong,CUILi,XIAO Chang-mei(NavalAcademy ofAr mament,Beijing 100073)Abstract:In ord
3、er to reduce effectively the technical risk of under water weapon development,the technology readiness level(TRL)evaluation isal ways an attractive issue in equipmentacquirement,which presents an objectivemethod to explain specifiedTRL,and thus to briefly de monstrate the developing state and techni
4、cal risk ofa specified technology.This paper introduces andanalyses the equipment TRL classification,the corresponding developmental phase,and the applied evaluationmethod abroad.So me application exa mples about underwater weapon are given concerning such five sides as weapon equipment acquire ment
5、,UUV,sonar,torpedo and submarine operational system.F inally,the relative issues about application of the TRL to under waterweapon are discussed.K ey words:technology readiness level(TRL);equipment acquire ment;under waterweapon0引言武器装备研制过程中,对技术成熟度的评估常常是一项较为困难的工作,长期以来没有规范的评估方法,在缺乏客观评价标准的情况下,技术成熟度评估时往
6、往容易受到部门利益或个人偏见的影响,含糊的评语导致决策信息不足,为以后的研制工作埋下隐患。对技术风险估计不足,往往对军工产品最后的定型状态、成本和进度等造成重大影响。为更有效地降低装备研制的技术风险,从预研阶段就应开始对关键技术的成熟度进行评估,这有助于对预研工作进行合理的规划、计划和控制,促进预研成果的不断深化和向装备的转化,避免技术脱节和资源浪费。技术成熟度的客观评估,对体现技术集成的演示验证也有十分明显的意义。目前在国内缺乏基础的情况下可借鉴美军方广泛采用的技术成熟度评估方法,即“技术成熟度水平”(TRL Technology ReadinessLevels)框架。TRL是一组分为 9级
7、的、仔细定义其技术成熟度水平的系统指标。它提供了一种解释特定技术成熟度的客观方法,目的是帮助简要而清晰地表达开发状态和技术风险。对特定技术而言,具体的 TRL值有多种选择,但只要正确运用,就能取代含糊的表达。例如:在新型鱼雷方案论证过程中,要考虑是否采用某种新型自导技术,军方想大致了解这一技术接近产品的程度。如果研制方仅仅用“没有大的技术风险”、“相当成熟”、“非常接近产品”等语言来表达,就显得非常含糊,用户很难形成清晰的概念。另一方面,如果深入到技术细节,将需要耗费许多工作,并且可能由于交流的问题,超出双方的表达和理解能力。但如果说,这项技术正处于“TRL6”,这就归纳了该技术目前的状态,这
8、正是军方决策者所想要知道的。1TRL评估方法1.1TRL的定义及说明TRL的定义及表述有多种不同形式,但大同小异,基本上都是在美国国家宇航局开发的 TRL版本上经过少量修改形成的。后来 TRL 框架被美国国防部采用,并正式编入国防部采办指令DoD 5000.2R的附录 6中。从应用的广泛性和权威性角度考虑,这里直接引用 DoD 5000.2R中的“标准”定义 1。由于 2种语言和采办体制不同带来理解上的差异时可参见原文。下面从系统角度给出各级技术成熟度及其定义,它既适用于硬件,也适用于软件。对于软件,也可另外设计更详细的表述。同时,从实际应用角度考虑还需对各级别进行具体解释和说明。(1)TRL
9、1指基本原理已被观察到,并已报告。这是最低级的成熟度水平,在这一水平上,科学研究开始转向应用研究和开发,例:新型光纤的抗拉强度与温度的关系。这一级水平代表了纯粹的研究,一般局限于技术基本性质的纸面研究,甚至没有提出真正的具体技术问题,如:可能仅仅研究材料的基本特性,或仅仅研究“新一代武器应干些什么”。(2)TRL2指技术概念和/或应用概念已经形成。发明开始,一旦观察到基本原理,则在下一个成熟度水平就应发明或确定这些特性的实际应用。如,定义的超导临界温度、观察特性、研究新材料的潜在应用。应用仍然是推测的,还没有实验证明或详细分析来支持假设。在这一级水平上该阶段一般仍然局限于纸面分析研究。(3)T
10、RL3指完成了通过理论分析和实验分析所进行的关键功能和/或特性的概念证明。启动主动研发,包括分析研究和实验室研究。从物理机理上对各独立技术要素的理论预测进行验证。这一阶段包括将技术置于合适的应用背景中的分析研究以及验证理论预测的正确性的实验室研究。这些研究应包含对 TRL2中所形成的应用概念的验证,或从物理机理上验证各独立技术要素的理论预测。例如:一种高能密度物质的推进系统可能依赖于超冷的氧作为推进剂,如果在实验室中获得了液体的温度/压力关系,就验证了概念,即达到了 TRL3。再如:通过在实验室的工作得到一个实验过程。仍未集成的和只表现出有限性能的部件等,都是达到 TRL3的标志。(4)TRL
11、4指完成了实验室环境下的元部件和/或实验样件(breadboard)的验证。将基本的技术部件集成在一起,构成能联合工作的组件。设计的验证装置应支持早先形成的概念,而且应符合潜在系统应用的需求。相对于实际系统而言,这种验证的可信度相对较低,它既可能是在实验室中集成的硬件,也可能是实验室中的软件构成的系统。例如,在某类载体控制系统中采用新的模糊逻辑算法,要达到 TRL4,就必须进行如下验证:在控制实验室中用模拟的载体输入测试算法,验证前级部件(如光纤陀螺)等。为项目立项而进行的演示系统一般达到了 TRL4。(5)TRL5指完成了相关环境下的元部件和/或实验样件的验证。实验模型技术可信度明显增大。基
12、本技术要素与真实的支持要素合理地集成在一起,使其可在模拟环境下试验。例:“高可信度”的实验室部件。在演示验证中,可能包含一项或多项新技术,例如:一种具有高效率的新型太阳能电池材料,在这一阶段要制成实际的太阳能电池阵,它集成了供电系统、支撑结构等,并在热真空室内借助于太阳能模拟装置进行试验。软件开发中的“测试”相当于 TRL5。(6)TRL6指完成了相关环境下的系统/分系统模型或原型的演示验证。这一阶段代表了验证技术成熟度的一个主要步骤。在 TRL6阶段,一个代表性的模型或原型系统将在近似应用环境下(模拟空中、水下、地面环境)试验,该被试系统已经远远不是简单的用接插件在实验板上连接分离元器件的模
13、型。演示验证可能代表了一种未来实际系统的应用,也可能是采用同样技术的类似应用。在这一阶段,几项或多项新技术可能集成在2鱼雷技术 一起进行演示验证。例如:用液体微滴和合成材料新技术制成的一种耐高温/低质量的发射天线,在 TRL6阶段,用于航天飞机或国际空间站的系统的缩比模型,要经过实际飞行试验。该例中,合理的空间是“相关”的环境,微重力、真空、热环境效应等因素将决定系统的成败,这也是在空间中验证技术的唯一方法。这一阶段任何模型或原型都已经不再是“草率和粗糙”的了。这时,应尽量在真实环境下试验,也可在高可信度的实验室环境、或模拟使用环境下对原型进行试验。软件开发中的“测试”相当于 TRL6。并非所
14、有的技术都要经过 TRL6验证。是否要进行 TRL6级的验证试验,取决于开发者的技术管理信心,而不是实际技术需求。对于复杂系统,或采用新技术多的系统,进行 TRL6级的验证试验可以更有效地规避今后的风险。(7)TRL7指系统原型在作战环境中的演示验证。原型接近或达到所预期的作战使用系统的性能。TRL7是 TRL6之上的一个意义重大的步骤,它需要在实际应用环境中对一个实际系统原型进行演示验证,并应有用户代表参加。这一阶段原型已接近或达到预想的应用系统,原型的尺度一般应与未来的实际系统相同或十分接近。同TRL6一样,取得该阶段成熟度水平的驱动目的是确保系统工程和开发管理的可信度,而不仅仅是技术研发
15、的目的。因此演示验证的对象必须是应用的原型。并不是所有系统中的全部技术都要达到这一水平,TRL7一般仅针对具有较高风险的关键技术或分系统。典型例子是在外场试验结构化的原型,如:在 UUV试验床上测试原型。(8)TRL8指完成实际系统,并通过试验和验证。达到 TRL8的标志是,通过试验与演示验证,完成实际系统研制工作,且功能合格。技术已被证明可在预期的使用环境下以最终形式工作,例:新研系统嵌入预期武器系统中的研制试验与评估,以确定它是否满足设计指标。根据定义,要应用于实际系统的技术都要通过 TRL8。几乎在所有情况下,对大多数技术要素而言,这一级别代表了实际系统开发的结束。达到 TRL8的形式可
16、以是研制试验和评估,以确定系统是否满足设计指标;也可以是将新技术集成在一个现有系统中(即加装或改装),例如:在轨道上运行的哈勃望远镜上的计算机中装入和测试新的控制算法;或在作战训练中将新的控制算法加载在水下系统的计算机中,并进行成功的测试。对于机载系统而言,TRL8意味着完成实际系统并取得“飞行资格”。TRL8表明,已经完成了第 1代产品,即“基本型”。(9)TRL9指通过成功的任务执行,实际系统完成验证。技术以最终形式在任务条件下得到实际应用。例:作战试验与评估。例:在作战任务条件下使用系统。根据定义,一旦产品已被使用,就达到了 TRL9。实际系统的所有技术都应通过TRL9,但这一级 TRL
17、不包括任何系统扩展或升级。TRL9可以认为是发现“系统开发”中的缺陷的最后一步,在大多数场合下,这是实际系统研制中“故障定位”的结束。对于航空产品来说,TRL9代表通过了成功的任务执行,实际系统完成“飞行验证”。达到 TRL9的典型标志是通过了由用户主持的作战试验与评估。TRL9可能包括将新技术集成到现有系统中,如:在任务控制系统中嵌入人工智能工具,但这并不属于现役系统改装。系统改装一般起步于前面的 TRL,例如:飞机换装新型发动机、为现有水下动力系统换装新型涡轮机等并不起步于 TRL9,这些技术升级将在 TRL系统的某一合适的水平上启动。这一阶段的成本一般小于 TRL8的成本。1.2 TRL
18、对应的研发阶段TRL为采办项目内技术成熟性提供了一种度量和交流的结构化方法。这项技术是对其他项目风险评估方法的补充。通过获得每项技术的成熟度水平,可获得风险评估。因此可带动对技术风险的管理工作。图 1表征了 TRL所对应的不同研发阶段,反映出随着 TRL的提高,从“纯研究”到“纯开发”的发展过程。粗略地说,1 3级对应于概念开发,在此以后的各级则表达设计应用的成熟性。在概念开发情况下,第 1级代表了基础研究,第 3级是一个关键点,在这一级别,性能属性对实际应用是关键的。根据定义,在这一阶段,应用概念还没有详细研究。第 4、5级之间的差别代表了从实验室到“真实世界”实验验证的转换。对于控制系统部
19、件,TRL4实验验证可能是由人工来激励部件的响应(表达一种部分虚拟的技术)。而在第 53钱东,等:技术成熟度评估方法及其在水下战装备上的应用 级,被试部件的实验验证在全部技术参加实验的环境下进 行(所有激励均在系统内部产生)。TRL5可能表达了针对所需应用的技术或相关建议,然而体试验验证可能并不能表现出总体性能(即试验验证中的其他物理要素可能无法复现预期应用的情形)。在 TRL5以上,原型或模型(形式和功能的代表)的实验验证将越来越接近生产级项目(TRL8)。到 TRL9,将完成对全部缺陷的定位,这时将可投入使用。图 1TRL的框架可把 TRL与国内装备研发阶段进行对比,得到表 1。应指出,由
20、于中美两国的采办体制不同,所以这种对应关系是近似的。实践中并不需要总是严格地“逐级通过”,常常需要在“跨级跳跃”的风险与“逐级通过”的成本之间进行权衡。例如:TRL6和 TRL7分别对应着不同程度的演示验证,显然只有高风险技术和复杂系统才需要进行演示验证。TRL框架是针对技术评估而设计的,也能用于部件和/或完整的系统。例如,作战飞机能分别对推进系统、雷达、材料、结构等确定 TRL,也能将 TRL分配给飞机总体框架,甚至包括携带导弹和通信系统的完整飞机。技术系统的 TRL的主体部分是集成部分,当决定应用 TRL的最合适级别时,专家小组应确定形成部分解决方案的创新技术和关键技术的级别。对于系统而言
21、,新技术可能出现在不同层次,TRL可以被用于层次结构,即考虑全系统的集成表 1TRL对应的研发阶段技术成熟度水平研发阶段TRL1基础研究。例:研究报告、论文TRL2概念研究。例:研究报告TRL3应用分析与实验室研究。例:某种减阻材料的实验室实验结果;未集成的实验室元部件或功能不完整的元部件。TRL4实验室原理样机。例:用实验板搭的电路、实验室中的软件系统。TRL5完整的实验室样机。例:可在模拟环境下独立工作的实验样机。TRL6模拟环境下的系统演示验证。例:发射装置在假海条件下的演示验证。TRL7真实环境下的系统演示验证。例:将新型鱼雷自导系统或线导系统装在试验载体(试验床)上,进行海上实航演示
22、验证试验。TRL8研制试验与评估(DTE)。即定型试验。TRL9作战试验与评估(OT E)。即完全由部队组织和实施操作、作战条件的试验与评估。风险(“技术风险”)。例如:对于某一系统,可能分系统技术已经达到 TRL8或 TRL9,但在系统级,技术方案仍然不成熟。针对某一系统应用TRL时,应保持一致性、连贯性。TRL8和 TRL9的典型标志是分别通过“研制试验与评估(DTE DevelopmentTest Evalu-ation)”和“作战试验与评估(OTE Operation-al Test and Evaluation)”,区别如下。研制试验与评估是验证工程设计和研制过程是否完备而进行的试验
23、与评价,贯彻整个研制过程。美国分承包商试验和政府试验两大类。最后的试验属于政府试验,其目的是验证武器装备系统的技术指标是否达到了研制任务书的要求。作战试验与评估是由部队有代表性的使用者在实际条件下对武器、设备或必需品的任何项目(或关键组成部分)进行的现场试验,以确定武器、设备及必需品在作战中使用的效能和适用性,并对这种试验结果做出评估。与研制试验与评估不同,它的重点不是验证工程规范,而是武器的作战使用性能。作战试验与评估是保证武器装备能够进入正式生产和被部队接收的关键步骤。在美国,它是装备采办过程中的一个强制性环节。作战试验与评估主要向决策机构提供如下评估结果:1)新系统的作战效能和适用性;2
24、)新系统需要的改进;3)条令、组织、操作技术、战术和系统4鱼雷技术 使用训练的充分性,系统维修保障的充分性,在对抗环境中系统性能的充分性。作战试验与评估的根本目的是评估武器及其系统的作战效能和适用性。作战效能用系统在实际作战使用条件下完成任务的能力来度量;使用适用性度量是系统的维修性和可靠性以及保障、使用、训练等要求的。通过作战试验与评估可以达到以下基本目的:1)在真实作战环境下暴露武器设计和生产中的问题,以便进一步改进;2)对研制任务书中提出的一些非定量性能要求进行检查验收;3)对在研制试验中达不到的技术指标进行战术背景下的验证,以得到对作战效果影响程度的评估。作战试验与评估具有 3个显著特
25、征:在真实的作战环境下进行;由典型的军方人员进行使用和维修;运用对策对付模拟的敌人。1.3TRL评估方法在一般实践中,应列出新项目的所建议的技术项目表,并给出各项目 TRL值。TRL评估应采取专家打分的方法。从美国国防部 UUV发展主计划中的 UUV 技术领域 TRL评分表中可以看出,TRL值取到小数点后一位。如果直接按这种“精度”打分,则有 90个分数级别,显然这是没有必要的。因此,小数点后一位数显然产生于多名专家打分值的平均结果或加权平均结果。美国军方在采办过程的评估活动中,经常采用专家打分 的方法,并多使用层次 分析方法(AHP Analytic H ierarchy Process)评
26、估软件。这种方法的优点在于每次仅仅比较 2个因素的相对级别,因此比直接整体评分更加客观准确。然后 AHP软件根据层次化的加权归纳方式,自动产生最后的分值。2TRL的应用2.1 在武器装备采办中的应用(1)论证和概念(方案)设计。在这一阶段,一般首先要在大范围内考虑满足能力的各种技术和方案,然后进行评估和筛选。TRL显然可以作为一种决策辅助工具。在概念阶段结束时,原则上技术成熟度要达到或超过 TRL3。(2)评估。某一阶段的技术开发活动完成后要进行技术评估,以决定是否达到足够的技术成熟度,是否具备了进入下一阶段开发活动的条件。评估结束时,决策者需要得到高置信度的评估结果,以取得“关键需求”所定义
27、的最低性能指标。那些在给定约束下满足关键需求的必要技术就是“关键技术”,这些关键技术必须达到合适的技术成熟度。对于非关键技术,可以接受较低水平的成熟度,以可接受的风险继续进入演示验证。可以为关键技术规定在项目各关键节点处的 TRL目标值,作为阶段评估和决策的依据。同时,也应评估未达到 TRL目标的部件或技术对整个产品的影响。然而,经验表明,只有暴露在“真实”环境下才能揭示技术的局限性。由于 TRL7对应于真实环境中的演示验证,所以一般要求关键技术至少要达到 TRL7的目标后才能进入型号研制。为了保证技术的先进性,对于有潜力的新技术,也允许在演示验证阶段中随时加入。在实践中,对技术成熟度的把握和
28、控制不一定要过分教条。然而,在基本方案(即基线能力)中不应考虑成熟度水平低的技术。(3)演示验证。通过演示验证,采办部门可根据试验和评估结果进行权衡,确定最终需求。(4)渐增采办(Incremental Acquisition)对于渐增采办或具有时间非常超前装备的项目,每一阶段的 TRL应该控制在适当的水准。例如,对于一个大型海军平台而言,设计和生产将耗费 10年以上时间,在设计早期阶段就选择 TRL=8或 9的通信装备显然是不合适的。最好是使装备不断成熟化,为集成到平台中做准备。渐增采办面临着相同的挑战,技术要不断成熟化,并及时解决集成技术问题,使之能够适时将技术插入到型号项目中。新装备技术
29、的插入必须仔细规划,在早期阶段就必须清晰地定义接口,使不断成熟化的技术能够及时集成到平台中去。2.2 在 UUV中的应用美海军最新版的 UUV主计划全面描述了发展 UUV的设想,报告给出了 UUV各关键子系统在 7个功能侧面的成熟度评估结果(见表 2),这使得技术现状和未来重点方向一目了然,美军规定,只有 TRL值大于 7才能进入采办程序 2。2.3 在声纳中的应用以下给出了 TRL在多基地声纳上的应用示例。TRL1:用报告描述多基地声纳系统概念和能够为未来平台实时提供高分辨率目标指示图像的5钱东,等:技术成熟度评估方法及其在水下战装备上的应用 表 2对应 UUV各子系统的各子功能的技术成熟度
30、机动人机接口信号传感通信交战/干预支援/发射与回收传感器6.4 9.0 5.9 6.76.57.4通信7.0 7.8 6.0 7.3 6.2 5.36.5导航6.8 8.07.0 7.4 6.07.5能源4.86.7 7.6 8.4 5.07.4数据信号处理5.8 8.0 6.0 5.8 7.5 4.08.0自主性4.9 4.4 3.0 5.0 4.0 4.04.7结构7.56.3 8.04.87.7任务设备6.1 7.0 6.5 3.3 4.97.1载体控制7.1 5.0 9.0 5.54.67.8母平台接口8.8 8.0 9.0 9.0 9.07.5后勤支援7.2 7.07.3 6.7 4
31、.37.0 平均成熟度(Average TRL)=1 5 平均成熟度(Average TRL)=5 7 平均成熟度(Average TRL)=7 9功能。TRL2:用报告描述作战的多平台概念、平台/目标结合关系。分析得出未来多基地系统的需求和目标。TRL3:以报告的形式描述对所建议的多基地声纳系统的使用和性能的分析。用实验设施(地面或水下的)收集和分析实验数据,以验证分析结果。根据分析和实验结果,为将来的宽带声纳的附加功能的实现,分析得出需求和约束。TRL4:根据 TRL3中定义的结构,定义声纳系统的单基地和多基地工作方式。设计和建造模块和/或子系统,以模拟硬件和软件结构的关键特性。在合适的实
32、验室环境下,用真实或模拟设备提供有代表性的测试环境,测试模块。概念的生存性将被重新评估,并将针对 TRL3中定义的目标进行性能预测。预测工具将在模拟硬件上进行验证。TRL5:根据 TRL3的结果,开发的硬件和软件模块应使得所选方案的关键结构部件能在一致认可的相关环境下进行验证,包括必要的实航试验,并为未来的 TRL 工作进行规划。TRL6:根据TRL4的结果,根据需要修改总体系统结构,进行模块化定义,集成关键部件,必要时利用任何现有声纳设备,进行关键子系统的需求验证。从军方得到批准,保证实航试验和数据收集。试验和数据收集活动应支持单基地和多基地概念的验证,为建模与仿真提供支持,以控制 TRL7
33、阶段中的风险。演示和试验应在一致认可的包括 E MC在内的相关环境中进行。性能指标应满足预定目标(在 TRL的前面阶段中已定义)。要为完整的原型系统生成关键性能指标,包括任何为满足特定功能和作战需求的附加功能需求。TRL7:开发一个集成的原型系统,包括所选解决方案的结构和软件,在海上试验平台上验证系统在商定的 EMC条件下的运行情况,并提供所获得的性能数据。这些要满足所有定义和商定的目标。系统原型预测数据集要经过验证。TRL8:完成研制试验与评估。TRL9:实际技术系统通过了在役的可靠性和维修性验证,完成了作战环境下的所有任务剖面的验证,并且满足所有需求。2.4 在鱼雷中的应用表 3给出了一个
34、十分粗糙的示例,其目的仅仅是示意性地展示方法。真正针对鱼雷且较完善的 TRL系统还有待于专家的详细设计。表 3 鱼雷 TRL应用示例鱼雷系统分解结构当前 TRL水平全雷总体TRL7:鱼雷全系统正通过工程研制和实航试验不断完善。自导系统*宽带基阵*宽带信号 处理系统TRL7:正通过实航试验程序进行验证TRL7:正通过实航试验程序进行验证控制系统*I MU*控制系统TRL7:正通过实航试验程序进行验证TRL7:正通过实航试验程序进行验证战斗部*高能装药*定向聚能 装药结构*引信*触发引信*非触发引 信TRL 7:正通过试验程序进行验证TRL 7:正通过试验程序进行验证TRL 7TRL 8:已被广泛
35、用于各种作战条件下。TRL 5:新型定向非触发引信正处于研制阶段。已完成初步设计和陆上验证,还需要进行改进设计和进一步的试验。(备用方案则是利用成熟技术,已达到 TRL 7)动力系统*动力电池*推进电机*低噪声 螺旋桨 线导系统 6鱼雷技术 每个分系统都被赋予其最低部件的 TRL(初始能力),或当分系统通过验证时赋予较低的TRL。系统级 TRL被赋予最低的分系统 TRL。由于集成原因,系统的 TRL值常常低于分系统。如果系统中的分系统或部件是可选的(有后备方案),或者以后可以技术插入,则这些分系统的TRL可以低于全系统。在上述例子中,新型定向非触发引信是可选的,后备方案是采用现有的非定向非触发
36、引信。2.5 在潜艇作战系统上的应用假设要更换潜艇鱼雷发控系统,用于替换系统的所有部件已经演示验证,有些已服役。据此评估已达到 TRL6。实现更高 TRL状态(表 4)。表 4 潜艇作战系统应用示例TRL水平状态描述TRL=7所建议的系统在非安装条件下进行测试,包括用岸上集成设施中的模拟器进行测试。TRL=8成功地完成艇上安装及在作战系统内的集成。海试证明它满足设计指标要求,包括与保障能力有关的指标。TRL=9系统表明能在作战条件下成功地作战。3TRL在水中兵器中的应用问题虽然 TRL系统已被较成功地应用于技术评估,但随着作战系统越来越复杂,TRL在应用于大型集成系统时,有时显得力不从心。为此
37、,有人借鉴 TRL思想,引入了集成成熟度水平(I MLs IntegrationM aturity Levels)的概念,它作为一种结构化方法,表达了对系统接口的理解水平和集成取得成功的置信水平。在国外,这种方法已被应用于某型核动力潜艇项目中。然而,这种方法尚未得到公认,不像 TRL那样具有权威性。I ML是在采办期间风险管理方面对 TRLs的补充。假设环境是相关的,TRL能在任何系统中演示验证。相比较而言,I ML只与所考虑的特定系统有关。我们可以借鉴美国军方 TRL的基本思想,开发适合于水中兵器和我国具体国情的 TRL体系。TRL是一项覆盖面广的评估标准,必须具有很大的权威性,因此应由装备
38、采办管理部门统一组织领导。首先组织由装备管理、论证、研究、设计、生产、教学、使用等相关部门的专家组成的研究小组,构建 TRL基本框架,用已定型的产品和预研项目进行验证,并对于未来产品的各评估阶段进行预测。然后在更大范围内对其 TRL体系进行意见征集,并在此基础上进行修正和评估。通过评估后,就同时开始在型号和预研项目上试运行,在运行过程中,根据实践的情况和暴露问题,对细节进行补充完善。经过数年的试运行之后,就可形成规范。将 TRL设计为 9 10级应是比较合理的,既能满足技术成熟度阶段划分的需要,又符合一般的专家评估习惯。在保证公正、客观的前提下,有时也可以采用加权评分方法,使资深专家的意见占更
39、大的比重,但要为此设计严格的审批程序。可以将 TRL框架设计得具有一定的层次性,顶层采用一般通用定义,如美国国防部文件中的TRL定义。在此基础上,针对水中兵器的具体情况,可将各级定义具体化。可分别将水中兵器分解为系统、子系统、技术等层次,对每个关键对象的各级别进行定义。在 TRL设计中,应综合考虑研制、改装、加装、功能和技术升级等不同情况。就水中兵器本身而言,系统规模有限,因此目前没有必要设计专门的 I ML系统,TRL系统就可以满足对水中兵器评估的需求。参考文献:1 Office of Under Secretary of Defense(Technology,andLogistics),e
40、tc.M andatory Procedures forM ajor DefenseAcquisition Progra ms(MDAPS)and M ajor Auto matedInfor mation System(MAIS)Acquisition Progra m s R/OL,DoD 5000.2-R,April5,2002.2JohnC.M ankins.Technology Readiness Levels:AW hitePaper.R/OLAdvanced Concepts Office,O ffice ofSpace Access and Technology.NASA.April6,1995.3M easure ment of Technology M aturity-TechnologyReadiness Levels R/OL.FBG/36/10 11 Jan 05Technology ReadinessLevels(TRLs)Guidance.4 DoD,TheN avy UUV M aster Plan R/OL,November 9,2004.5 廖德力,钱东等.鱼雷及其武器系统的作战试验与评估.J.鱼雷技术,1998,6(4):39 43.(责任编辑杨芸)7钱东,等:技术成熟度评估方法及其在水下战装备上的应用