衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

栗 靖，孔 維，楊 華，張 婷

（1.北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心，北京100094；2.61516部隊(duì)，北京100094）

0 引 言

基于某GEO衛(wèi)星組網(wǎng)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一套自成體系的復(fù)雜系統(tǒng)，與其相應(yīng)的值班維護(hù)管理工作相當(dāng)繁雜。衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營管理系統(tǒng)的建立，能夠簡化系統(tǒng)故障排查程序、縮短系統(tǒng)故障排查時間；實(shí)現(xiàn)了值班檔案、資料的電子化管理和快速查詢，解決以往歷史資料的存儲管理和使用問題；同時也有利于系統(tǒng)值班和維護(hù)工作進(jìn)一步規(guī)范化和智能化，加強(qiáng)值班人員的自覺性和值班制度的約束力。該系統(tǒng)同樣適合其它衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的運(yùn)營管理，經(jīng)過相應(yīng)功能分類改造后可快速投入使用。

1 運(yùn)營管理系統(tǒng)的功能與組成

1.1 運(yùn)營管理系統(tǒng)的功能

建立運(yùn)營管理系統(tǒng)是為了輔助值班人員以高效率、嚴(yán)要求的標(biāo)準(zhǔn)完成衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的值班任務(wù)，不僅有利于提高值班人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，更能縮短系統(tǒng)發(fā)生故障時的處理時間，確保系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行[1]。主要任務(wù)包括以下幾個方面：

1）完成值班方案的生成，輸出規(guī)范的值班表并進(jìn)行值班統(tǒng)計。

2）提供人員管理的功能，包括人員信息的查詢、修改、添加和刪除。

3）提供應(yīng)急處理預(yù)案、故障記錄以及備品備件的快速查詢，便于系統(tǒng)異常情況的及時處理。

4）提供系統(tǒng)維護(hù)時間和維護(hù)項(xiàng)目的提示，保證系統(tǒng)維護(hù)工作的正常運(yùn)行。

5）提供值班日志的電子錄入，根據(jù)需要生成故障報告表。

6）為聯(lián)合值班員提供學(xué)習(xí)環(huán)境，快速查閱各分系統(tǒng)操作規(guī)程、維護(hù)規(guī)程，規(guī)范日常操作，提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。

7）提供多種坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、GPS時與BDT間的時間轉(zhuǎn)換等工具。

8）設(shè)有管理員和一般用戶，具有不同的功能權(quán)限，保證信息的安全。

1.2 運(yùn)營管理系統(tǒng)的組成

衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營管理系統(tǒng)由值班方案生成、系統(tǒng)異常情況處理預(yù)案、備品備件更換指南、故障速查、值班日志、系統(tǒng)維護(hù)提示、系統(tǒng)培訓(xùn)和工具箱八個部分組成。系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

1）值班方案用于制訂合理規(guī)范的值班表和值班統(tǒng)計表，并提供人員管理功能，用于查詢?nèi)藛T信息和聯(lián)系方式；

2）系統(tǒng)異常情況處理預(yù)案是在系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時，值班員通過查詢以往的值班日志和應(yīng)急預(yù)案，迅速尋找到解決方案；

3）備品備件更換指南提供了詳細(xì)查詢備品備件信息的功能和對各分系統(tǒng)備品備件快速定位的能力，負(fù)責(zé)備品備件數(shù)據(jù)庫的維護(hù)；

4）故障速查可以快速查詢以往故障記錄，以及各分系統(tǒng)的操作規(guī)程、維護(hù)規(guī)程和應(yīng)急處理預(yù)案，尋找解決方案；

5）值班日志為值班員提供電子版的值班日志，用于值班記錄和查詢；

6）系統(tǒng)維護(hù)提示可以使維護(hù)工作更加制度化，提醒值班員對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)；

7）系統(tǒng)培訓(xùn)可以加深值班員對系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，從而強(qiáng)化了值班人員業(yè)務(wù)知識的掌握和故障排除的能力；

8）工具箱可以用來存放值班過程中常用的工具，為值班提供保障服務(wù)。

2 運(yùn)營管理系統(tǒng)的工作原理

2.1 值班方案

值班方案生成包括兩大方面內(nèi)容，一是通過初始化一系列必要信息生成值班表，初始化信息包括選擇起止日期、各值班人員順序以及排班方式，確定信息無誤后會以word表格的形式實(shí)時顯示出來，同時生成各值班人員值班類別的詳細(xì)統(tǒng)計信息。排班系統(tǒng)嚴(yán)格按照值班制度的規(guī)定，以人員值班天數(shù)均衡為原則，盡量滿足值班人員的合理需求，人員的組合順序可進(jìn)行調(diào)整，人員的值班類型可進(jìn)行多種選擇。

另一方面就是人員信息的管理，通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的分類、查詢、修改和刪除，操作方便快捷。通過快速查詢功能，可以查詢出當(dāng)天值班員的詳細(xì)信息，包括姓名、性別、隊(duì)別、值班員類型、聯(lián)系方式等。在生成值班表的基礎(chǔ)上，可以快速查詢當(dāng)天各類值班人員及通訊方式，便于聯(lián)系分系統(tǒng)值班員。

2.2 系統(tǒng)異常情況處理預(yù)案

系統(tǒng)異常情況處理預(yù)案的工作原理是在系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時，值班員通過查詢以往的值班記錄和各分系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案，迅速尋找到解決方案[2]。本系統(tǒng)存有各分系統(tǒng)的應(yīng)急處理預(yù)案，可以動態(tài)地修改和更新，保證系統(tǒng)出現(xiàn)情況時，有據(jù)可查。

2.3 備品備件更換指南

備品備件更換指南對所有備品備件進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理，提供了備品備件的存放地點(diǎn)、數(shù)量、狀態(tài)、管理人以及管理人聯(lián)系方式等詳細(xì)信息的查詢，在應(yīng)急狀態(tài)下，可以對各分系統(tǒng)備品備件進(jìn)行快速定位，保障系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，能夠及時找到備件并更換。備品備件管理提供了一套完整的數(shù)據(jù)庫，在確保安全保密的前提下，滿足備件實(shí)時更新的需求。

2.4 故障速查

故障速查功能可以對故障進(jìn)行記錄、修改和查詢，實(shí)現(xiàn)對故障信息統(tǒng)一分類的管理。值班員可將故障起因，故障現(xiàn)象以及如何解決故障的方法進(jìn)行簡單的記要，便于日后進(jìn)行查詢和統(tǒng)計。通過關(guān)鍵字查詢方式，可以對以往故障記錄進(jìn)行檢索，或者從各分系統(tǒng)的操作規(guī)程、維護(hù)規(guī)程中查詢相關(guān)內(nèi)容，確定所有相關(guān)的故障信息尋找解決方案，便于值班員全面了解系統(tǒng)可能發(fā)生的故障。通過學(xué)習(xí)故障信息，更能豐富值班人員的工作經(jīng)驗(yàn)，提高故障排查能力。

2.5 值班日志生成與管理

值班日志生成與管理軟件包為值班員提供值班日志的電子錄入功能，用于值班記錄和查詢。值班員可將值班過程中發(fā)現(xiàn)的故障起因，故障現(xiàn)象以及如何解決故障的方法進(jìn)行簡單的記錄，便于日后進(jìn)行查詢和統(tǒng)計，在系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時，通過對以往值班日志的查詢分析，掌握不同故障發(fā)生的時間和頻率，便于總結(jié)規(guī)律、尋找解決方法[3]。根據(jù)故障日志填寫故障的名稱、現(xiàn)象、分析和解決方法等，生成故障報告表。

2.6 系統(tǒng)維護(hù)提示

系統(tǒng)維護(hù)提示提供了系統(tǒng)維護(hù)時間、維護(hù)項(xiàng)目的提示功能，方便值班員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，并且對每次的維護(hù)實(shí)現(xiàn)電子記錄，便于日后進(jìn)行維護(hù)記錄的查詢和統(tǒng)計。通過對值班人員的提示，可以減少值班過程中不必要的失誤，保證系統(tǒng)設(shè)備長時間、高可靠性地穩(wěn)定運(yùn)行。

2.7 系統(tǒng)培訓(xùn)

系統(tǒng)培訓(xùn)可以加深值班員對系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化值班人員的業(yè)務(wù)知識和排除故障的能力，通過對各分系統(tǒng)操作規(guī)程、維護(hù)規(guī)程和應(yīng)急處理預(yù)案的學(xué)習(xí)，便于強(qiáng)化值班員的業(yè)務(wù)知識和排除故障的能力，規(guī)范值班員的日常操作，保證系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠及時解決。

2.8 工具箱

工具箱軟件包提供值班過程中的常用工具，如坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、時間系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、計量單位轉(zhuǎn)換等，為日常值班提供便利服務(wù)。

3 運(yùn)營管理系統(tǒng)的工作流程

針對不同需求的使用者提供不同的功能，構(gòu)成系統(tǒng)的八個軟件包在操作使用上沒有先后順序，就各軟件包所實(shí)現(xiàn)的功能來講，它們之間是獨(dú)立的；但在實(shí)際工作中又可能涉及到多個軟件包共同解決值班中的故障排查問題，通過介紹各個模塊的工作流程可以看出模塊之間的聯(lián)系，例如異常情況處理預(yù)案會共享系統(tǒng)培訓(xùn)中的應(yīng)急預(yù)案，值班日志管理模塊中記錄的故障信息會同時存儲在系統(tǒng)故障速查中的故障信息數(shù)據(jù)庫。

3.1 值班方案工作流程

如圖2所示：

圖2 值班方案工作流程

人員信息：人員信息包括姓名、性別、部別、ID號、通訊方式、是否領(lǐng)班、是否聯(lián)合值班、是否白班、是否備班、是否受照顧以及電源隊(duì)的領(lǐng)班、消防和配電屬性等；

排班條件：確定值班方案之前還需要輸入各類值班信息，主要包括起止時間、領(lǐng)導(dǎo)值班順序、領(lǐng)班順序、各分系統(tǒng)值班人員順序和值班方式，其中值班方式是一種約束條件，可以實(shí)現(xiàn)以老帶新和普通排班兩種方式；

值班方案：在確定排班條件之后就可以動態(tài)生成一個完整的Word值班表，同時以txt文檔的形式顯示出值班人員的值班個數(shù)統(tǒng)計信息；

值班人員查詢：在值班方案生成以后，可以查詢系統(tǒng)當(dāng)天的值班人員。

3.2 備品備件工作流程

如圖3所示。

保密機(jī)制：為使用者設(shè)定保密權(quán)限；

備件信息：在身份認(rèn)證后方可進(jìn)入備品備件數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理操作，備件信息包括備品備件的名稱、序列號、入庫時間、存放地點(diǎn)、數(shù)量和備件狀態(tài)；

快速查詢：與一般查詢功能的區(qū)別在于，關(guān)鍵字查詢在輸入備件名稱后可以快速查詢出此備件的存放地點(diǎn)和備件狀態(tài)等信息，用于備品備件的快速定位[4]。

3.3 系統(tǒng)培訓(xùn)和異常情況處理工作流程

系統(tǒng)培訓(xùn)軟件包主要提供了一個學(xué)習(xí)的環(huán)境，內(nèi)部存有各分系統(tǒng)的學(xué)習(xí)資料，包括操作規(guī)程、維護(hù)規(guī)程和應(yīng)急處理預(yù)案等。系統(tǒng)異常處理預(yù)案軟件包中存有各分系統(tǒng)異常情況時的處理方案，如應(yīng)急處理預(yù)案。這兩個軟件包之間都存在文檔的超鏈接，使查詢更加方便自由，如圖4所示。

圖4系統(tǒng)培訓(xùn)和異常情況處理工作流程

3.4 系統(tǒng)故障速查和值班日志工作流程

圖5 系統(tǒng)故障速查和值班日志工作流程

系統(tǒng)故障速查軟件包和值班日志軟件包的數(shù)據(jù)庫、快速查詢功能與以上實(shí)現(xiàn)功能相似[5]，值班日志中的故障記錄可以寫入故障信息數(shù)據(jù)庫中，兩個軟件包有各自獨(dú)立的功能，又相互聯(lián)系，如圖5所示。

3.5 系統(tǒng)維護(hù)提示工作流程

如圖6所示。

提示模塊：維護(hù)時間提示和維護(hù)項(xiàng)目提示。

維護(hù)記錄數(shù)據(jù)庫：對每次的維護(hù)記錄進(jìn)行記錄，并存入數(shù)據(jù)庫中。

時間超時報警：如果在出現(xiàn)提示后沒有進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，或在維護(hù)期間內(nèi)沒有完成維護(hù)項(xiàng)目，系統(tǒng)會以報警提示。

4 結(jié) 論

衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營管理系統(tǒng)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)，其中值班表的快速靈活生成已經(jīng)投入使用，效果良好，大大簡化了各個分系統(tǒng)排班人員的工作量；其余功能也在分系統(tǒng)中試運(yùn)行，基本取得預(yù)期的效果。研制實(shí)現(xiàn)的衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營管理系統(tǒng)有效地輔助值班人員管理和維護(hù)該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的更新發(fā)展，運(yùn)營管理系統(tǒng)也將隨之不斷改進(jìn)。

[1]譚述森.衛(wèi)星導(dǎo)航定位工程[M].2版.北京：國防工業(yè)出版社，2010.

[2]曹 沖.國際衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展于決策[J].數(shù)字通信世界，2006（9）：31－33.

[3]劉向陽.我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述[J].有線電視技術(shù)，2008（11）：58－64.

[4]葉利坤.我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2009.

[5]趙 琳.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001：2－14.