海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)需求分析

◆劉 帥 楊 松 常 歌 董亞卓

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海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)需求分析

◆劉 帥 楊 松 常 歌 董亞卓

（海軍91655部隊(duì) 北京 100036）

本文中介紹了海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)及其演習(xí)評(píng)估的概念、演習(xí)評(píng)估的對(duì)象和演習(xí)評(píng)估的基本流程，對(duì)輸入數(shù)據(jù)的類型和特點(diǎn)進(jìn)行了概述，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)需求分析，并對(duì)該系統(tǒng)的兩大功能組成進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。最后指出該數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)有助于改善數(shù)據(jù)質(zhì)量，對(duì)演習(xí)評(píng)估具有重要作用。

海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)；演習(xí)評(píng)估；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

0 引言

海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)是海軍觀察預(yù)警裝備與系統(tǒng)、使用人員、使用方法相結(jié)合的整體系統(tǒng)，為作戰(zhàn)指揮、兵力行動(dòng)和火力打擊提供海空目標(biāo)信息保障。

海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的復(fù)雜度決定了對(duì)其進(jìn)行效能評(píng)估這項(xiàng)工作涉及系統(tǒng)多、組織難度大，單項(xiàng)測(cè)試只能反映單裝性能，簡(jiǎn)單累加不能反映全系統(tǒng)的能力，而結(jié)合例行的演習(xí)演練活動(dòng)能夠全面的測(cè)試其系統(tǒng)性能，所以通過(guò)海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估是進(jìn)行海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)?？涨樾畔⒈Ｕ夏芰υu(píng)估的有效舉措。海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估是基于海軍典型的實(shí)兵研練活動(dòng)，評(píng)估海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)在規(guī)定或特定的作戰(zhàn)環(huán)境下執(zhí)行規(guī)定任務(wù)所能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的程度[1][2]。

海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估從實(shí)戰(zhàn)角度對(duì)系統(tǒng)滿足任務(wù)需求的能力進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證評(píng)估，其研究結(jié)果可為裝備規(guī)劃、研制、建設(shè)和組織運(yùn)用提供科學(xué)、客觀、定量的依據(jù)，對(duì)裝備的發(fā)展與運(yùn)用有重要的指導(dǎo)與促進(jìn)作用，同時(shí)可為系統(tǒng)立項(xiàng)、方案論證、研制建設(shè)、使用維護(hù)等方面提供重要的支持作用。

1 海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估的對(duì)象

海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)主要由?？涨楂@取系統(tǒng)、?？涨閭鬏斚到y(tǒng)、海空情綜合處理系統(tǒng)和?？涨橛脩粝到y(tǒng)組成。海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估的對(duì)象就是這四個(gè)分系統(tǒng)。

?？涨楂@取系統(tǒng)是海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的重要組成部分，包括獲取、處理、上報(bào)?？涨榈陌痘^通站、雷達(dá)站、水聲站、海上平臺(tái)、空中平臺(tái)、新體制雷達(dá)、港口警戒監(jiān)視系統(tǒng)、水下警戒監(jiān)視系統(tǒng)等。

海空情傳輸系統(tǒng)是海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐部分，包括為海空情獲取系統(tǒng)、處理系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)之間提供信息傳輸?shù)挠芯€、無(wú)線、衛(wèi)星等通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

?？涨榫C合處理系統(tǒng)是海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的核心部分，包括生成和分發(fā)海上目標(biāo)態(tài)勢(shì)、空中目標(biāo)態(tài)勢(shì)的海情綜合處理系統(tǒng)、空情綜合處理系統(tǒng)。

海空情用戶系統(tǒng)是海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象，包括艦隊(duì)指揮所信息系統(tǒng)、海上戰(zhàn)術(shù)編隊(duì)作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、作戰(zhàn)飛機(jī)和機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)系統(tǒng)等。

2 海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估基本流程

結(jié)合海軍典型的實(shí)兵研練活動(dòng)，開展海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估的基本流程為：

（1）制定評(píng)估方案。結(jié)合典型的實(shí)兵研練活動(dòng)，擬制評(píng)估方案，明確指導(dǎo)思想、評(píng)估目標(biāo)，確定評(píng)估范圍，構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)體系等，為后期工作打好基礎(chǔ)。

（2）部署評(píng)估手段，采集評(píng)估數(shù)據(jù)。在演習(xí)開始前，在部隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)部署評(píng)估所需的數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)、設(shè)備。結(jié)合研練活動(dòng)進(jìn)行，最大程度的采集可用的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)收集整理分析。對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、整理、初步分析，為后續(xù)開展裝備效能評(píng)估提供真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)支撐。

（4）指標(biāo)計(jì)算與評(píng)估結(jié)果展現(xiàn)。對(duì)海量的系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、比對(duì)等處理操作，獲得各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)的結(jié)論數(shù)據(jù)，并用恰當(dāng)?shù)姆绞秸宫F(xiàn)給用戶。

（5）分析問(wèn)題與原因。查找、定位和分析異常的指標(biāo)，查找、分析裝備系統(tǒng)和組織運(yùn)用中存在的問(wèn)題，形成問(wèn)題分析報(bào)告。

（6）提出建設(shè)措施建議。提出體系能力改進(jìn)建議，形成能力提升和系統(tǒng)改進(jìn)建議報(bào)告。

本文所講的數(shù)據(jù)分析過(guò)程指的是上述過(guò)程中的第三步。

3 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)需求

3.1輸入數(shù)據(jù)類型

基于海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估的指標(biāo)體系要求及評(píng)估流程，海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估輸入的數(shù)據(jù)主要有兩大類：一是典型實(shí)兵演習(xí)活動(dòng)中海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)各裝備實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)；二是典型實(shí)兵演習(xí)活動(dòng)中海上平臺(tái)和空中平臺(tái)真實(shí)位置數(shù)據(jù)。

結(jié)合海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的組成，典型實(shí)兵演習(xí)活動(dòng)中海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)裝備的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)包括：海空情獲取系統(tǒng)數(shù)據(jù)、?？涨閭鬏斚到y(tǒng)數(shù)據(jù)、?？涨樘幚硐到y(tǒng)數(shù)據(jù)、?？涨橛脩粝到y(tǒng)數(shù)據(jù)。

3.2輸入數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

結(jié)合海軍觀察預(yù)警演習(xí)評(píng)估的具體實(shí)踐，輸入數(shù)據(jù)具有如下特點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)量巨大。當(dāng)前海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)所包含裝備眾多，且隨著我國(guó)國(guó)防科技力量的不斷提升將有更多的新裝備列裝，同時(shí)海空目標(biāo)瞬息萬(wàn)變，每次演習(xí)活動(dòng)都能采集到大量的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)規(guī)模在不久的將來(lái)會(huì)變得更加龐大。

（2）數(shù)據(jù)類型眾多。一是海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)包含裝備類型眾多；二是海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)的組成裝備通常由多家單位承研承建，各單位的研制標(biāo)準(zhǔn)不完全一樣，裝備記錄數(shù)據(jù)的內(nèi)容、格式等多不相同，從而造成數(shù)據(jù)類型眾多。

（3）數(shù)據(jù)質(zhì)量不是很高。數(shù)據(jù)中存在著重復(fù)報(bào)文、錯(cuò)誤報(bào)文、稀疏報(bào)文、多格式報(bào)文、冗余報(bào)文等多種問(wèn)題，導(dǎo)致輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量不是很高。

3.3需求分析

針對(duì)輸入數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的需求分析主要有以下三點(diǎn)：一是輸入數(shù)據(jù)體量巨大，傳統(tǒng)上采用集中式存放的方式管理，統(tǒng)一存儲(chǔ)在一臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備上。然而單一的存儲(chǔ)設(shè)備的容量畢竟有限，且后期隨著演習(xí)評(píng)估數(shù)據(jù)量的增加、評(píng)估運(yùn)算規(guī)模的增大，單一集中式存儲(chǔ)方式的弊端將會(huì)顯露：存儲(chǔ)容量不足、效率低下、數(shù)據(jù)安全性低等等，這需要搭建一種并行分布式的數(shù)據(jù)分析工作環(huán)境，形成數(shù)據(jù)分析的并行分布式運(yùn)行，從而改善數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境，提高數(shù)據(jù)安全性和數(shù)據(jù)運(yùn)算效率。二是輸入數(shù)據(jù)類型眾多，不利于后期統(tǒng)一進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算。由于裝備的承研承建單位或廠家不同，數(shù)據(jù)記錄的內(nèi)容、格式等不是很一致，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，規(guī)范其內(nèi)容、格式，以方便后續(xù)統(tǒng)一在一起進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算。三是輸入數(shù)據(jù)質(zhì)量不是很高。數(shù)據(jù)中存在著不少的問(wèn)題，諸如：重復(fù)、缺失、冗余、不一致等等，這些數(shù)據(jù)不能直接用來(lái)進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算，因?yàn)檫@些存在問(wèn)題的數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致指標(biāo)計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確，甚至?xí)棺罱K的結(jié)論完全錯(cuò)誤，對(duì)于演習(xí)評(píng)估產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。因此，需要對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，分類統(tǒng)計(jì)問(wèn)題數(shù)據(jù)類型，進(jìn)行相應(yīng)的改正，使其滿足指標(biāo)計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)的要求，為演習(xí)評(píng)估奠定良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

另外，還存在以下情況：在紅藍(lán)對(duì)抗中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一方探測(cè)到對(duì)方目標(biāo)但無(wú)法進(jìn)行識(shí)別的情況；存在海空情系統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤丟失，一段時(shí)間后又重新起批跟蹤等，這些都需要通過(guò)航跡關(guān)聯(lián)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充修正，以便于后期相關(guān)評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算。目前針對(duì)這些問(wèn)題的解決措施主要通過(guò)人工方式來(lái)處理，效率低下，且容易出錯(cuò)，極大地影響了演習(xí)評(píng)估的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。因此有必要設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)高效地完成這些工作。

3.4數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)概述

本文所提到的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，是要搭建一種并行分布式的數(shù)據(jù)分析工作環(huán)境，形成數(shù)據(jù)分析的并行分布式運(yùn)行，數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)與并行運(yùn)算，該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)清洗和航跡關(guān)聯(lián)兩部分。

數(shù)據(jù)清洗：針對(duì)輸入數(shù)據(jù)存在重復(fù)報(bào)文、錯(cuò)誤報(bào)文、稀疏報(bào)文、多格式報(bào)文、冗余報(bào)文等問(wèn)題，統(tǒng)計(jì)不同類型的數(shù)據(jù)出現(xiàn)各種問(wèn)題的情況，分析原因，提出相應(yīng)的數(shù)據(jù)清洗方法。

航跡關(guān)聯(lián)：結(jié)合人工進(jìn)行航跡關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法，實(shí)現(xiàn)航跡關(guān)聯(lián)的自動(dòng)化進(jìn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的人機(jī)系統(tǒng)，是海軍指揮信息系統(tǒng)的重要組成部分，為指揮機(jī)構(gòu)與指揮員提供全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的敵我雙方態(tài)勢(shì)，為其進(jìn)行正確決策與指揮提供重要依據(jù)。海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)演習(xí)評(píng)估是基于海軍典型的實(shí)兵研練活動(dòng)，評(píng)估海軍觀察預(yù)警系統(tǒng)在特定條件下完成海空情保障任務(wù)程度的重要手段，為裝備的完善與改進(jìn)提供理論支撐。數(shù)據(jù)作為演習(xí)評(píng)估中指標(biāo)計(jì)算的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)演習(xí)評(píng)估的結(jié)果起到?jīng)Q定性作用，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)地分析、加工，將極大改善數(shù)據(jù)質(zhì)量和提升演習(xí)評(píng)估的效率，提高演習(xí)評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而更好地推動(dòng)海軍觀察預(yù)警裝備的不斷發(fā)展。

[1]劉俊先.指揮自動(dòng)化系統(tǒng)效能評(píng)價(jià)的概念和方法研究[D].長(zhǎng)沙:國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2003.

[2]陳穎文.空戰(zhàn)武器裝備系統(tǒng)的效能評(píng)估技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙:國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2003.

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[7]陳浩光,李云芝.武器系統(tǒng)效能評(píng)估與評(píng)估創(chuàng)新[J].裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004.