提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷精度的對策建議

劉峰

摘要：慣性導航系統(tǒng)（Inertial Navigation System，INS）指的是不依賴外部信息、也不輻射能量的自主導航系統(tǒng)，廣泛應用于軍事、航天等領域，是潛艇唯一的導航方式。面對較高的精確性和可靠性要求，基于案例推理技術（Case-Based Reasoning，CBR）對INS進行故障診斷逐漸得到重視，即根據(jù)以往故障經(jīng)驗查找故障源，并確定相應對策對故障予以及時排除。目前基于CBR的慣性導航系統(tǒng)故障診斷研究中，存在時效性不強、精度不高的問題[1]，論文著眼如何提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷精度，提出以下幾個方面的對策建議。

關鍵詞：慣性導航；例推理技術；導航系統(tǒng)故障

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）22-0294-02

1 在源案例庫質(zhì)量建設上夯實基礎，提高故障診斷的針對性

源案例庫是慣性導航系統(tǒng)故障診斷的基礎支撐，是提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷精度的關鍵因素。如果能夠盡可能多的收集慣性導航系統(tǒng)故障問題以及對策，從整體上建立慣性導航系統(tǒng)故障診斷案例庫，將明顯提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷的針對性[2]。

1） 要盡快建立慣性導航系統(tǒng)故障診斷的源案例庫。構(gòu)建源案例庫是一個長期性、復雜性的工作，需要從整體上籌劃，針對每一個源案例，都需要組織專家、指揮員等相關人員進行分析論證，以確保源案例庫的建設質(zhì)量。

2） 要準確分析案例特征屬性集。案例特征屬性，是比較案例相似性的基礎和依據(jù)，如果案例屬性確定不全面，或者案例屬性之間存在交叉，則在進行相似性計算時，不可避免地要產(chǎn)生誤差，甚至得不到真正相似的歷史案例，導致慣性導航系統(tǒng)故障診斷失敗。因此，在案例屬性集的確定上，也要研究出更科學的方法和手段。

3） 要準確識別慣性導航系統(tǒng)故障。要著眼基于源案例的慣性導航系統(tǒng)故障識別問題，提高故障診斷的準確度，是保證源案例庫建設的質(zhì)量，提高故障診斷針對性和有效性的必然途徑。一方面，要確保一線技術人員與相關領域?qū)＜仪袑崊⑴c到源案例庫的建設當中。慣性導航系統(tǒng)故障技術要求高，專業(yè)性強，因此，參與制定人員既要有一線操作人員，又要有慣性導航系統(tǒng)領域的專家，才能確保源案例庫的建設質(zhì)量。另一方面，要綜合考慮各種實際運用環(huán)境。在構(gòu)建源案例集時，要將案例的描述切實放到具體的實際案例中去，避免以方案推方案，以腳本推腳本的情況，切實做到從實際需要出發(fā)，構(gòu)建符合實踐要求的慣性導航系統(tǒng)故障診斷源案例庫。

2 在相似案例分析方法上破解難題，提高故障診斷的科學性

相似案例分析方法的優(yōu)劣，是保證慣性導航系統(tǒng)故障診斷準確率的基礎，因此要根據(jù)慣性導航系統(tǒng)故障診斷問題實際出發(fā)，借鑒國內(nèi)外成熟的技術方法，堅持軍民融合，從人才培養(yǎng)和實踐檢驗評估等幾個方面入手，在相似案例分析方法上破解難題，提高個性化推薦算法的科學性。

1）要堅持軍民融合的思想。習主席在全國兩會上，連續(xù)六年提出軍民融合，強調(diào)實施軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略是構(gòu)建一體化國家戰(zhàn)略體系和能力的必然選擇，也是實現(xiàn)黨在新時代的強軍目標的必然選擇，要努力開創(chuàng)新時代軍民融合深度發(fā)展的新局面，為實現(xiàn)中國夢強軍夢提供強大動力和戰(zhàn)略支撐。在慣性導航系統(tǒng)故障診斷問題上，也要堅持軍民融合的思想。一是要加強國內(nèi)外科技動態(tài)和發(fā)展趨勢的研判，準確把握技術創(chuàng)新方向，努力提高原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化在創(chuàng)新能力，力爭在基礎性、前沿性、戰(zhàn)略性領域取得重大突破，努力發(fā)展用于自住知識產(chǎn)權(quán)的核心技術。二是要部隊、院校、科研院所和工業(yè)部門分工合作，優(yōu)勢互補、聯(lián)合攻關，寓軍于民，共建基礎設施、共用技術成果，建立交流平臺，加強前沿技術交流，將地方比較成熟和完善的個性化推薦方法運用到慣性導航系統(tǒng)故的識別中去，提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷精度。三是要引進地方成熟的個性化推薦技術成果目前在個性化推薦方面，電子商務等領域均取得了不錯的成績。尋找適合慣性導航系統(tǒng)故障診斷的個性化推薦方法，為我所用。

黨的十八大以來，黨中央把軍民融合發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，是強軍之策，更是興國之策，在慣性導航系統(tǒng)故障診斷問題上，要充分發(fā)揮地方個性化推薦的技術優(yōu)勢，提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷算法的科學性。

2）要運用實踐檢驗的方法改進個性化推薦算法。實踐是檢驗真理的標準，基于CBR的慣性導航系統(tǒng)故障診斷也要堅持實踐檢驗的標準，慣性導航系統(tǒng)故障診斷準不準確，案例相似性分析算法可不科學，必須在慣性導航系統(tǒng)故障診斷的實踐中進行檢驗評估，并根據(jù)評估結(jié)果進行算法的更新和改進。

3）要注重信息保障人才隊伍建設。根據(jù)慣性導航系統(tǒng)故障診斷的理論與技術特點，建設高素質(zhì)的慣性導航系統(tǒng)故障診斷與維修保障人才隊伍，排除慣性導航系統(tǒng)故障的根本問題。一是立足自身，提高現(xiàn)有慣性導航系統(tǒng)故障診斷保障人員的技術水平和科研素養(yǎng)，加快人才隊伍的轉(zhuǎn)型；二是充分挖掘?qū)I(yè)領域相關人才資源，運用計劃管理平臺進行緊缺急需人才調(diào)整配置，盤活現(xiàn)有資源。

3 在更新完善案例機制上齊抓共管，提高故障診斷的普適應

當前新技術發(fā)展日新月異，并越來越多的應用于軍事領域。慣性導航系統(tǒng)故障診斷的源案例庫建設必須與時俱進，充分設想各種可能的慣性導航系統(tǒng)故障情況，建立源案例庫的更新完善機制，才能提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷應用的普適性。著眼慣性導航系統(tǒng)故障診斷問題，以法規(guī)的形式從整體上規(guī)范慣性導航系統(tǒng)故障識別、案例庫建設和基于案例相似性的慣性導航系統(tǒng)故障診斷應用等各方面的相互關系，確保源案例庫在建設和應用形成良性互動，進而提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷的普適性[3]。

1） 建立定期修訂源案例庫制度。案例庫的實時更新，要有制度化的保障，可按照實際需要，指定源案例庫管理規(guī)定，對源案例庫更新的頻率、內(nèi)容等要求進行細化。增加專職的新案例采集人員，并定期組織專家進行案例庫的完善。

2） 建立常態(tài)化的實踐檢驗機制。源案例庫的建設和管理，要在常態(tài)化的慣性導航系統(tǒng)故障診斷的實踐中形成完善機制。本文提出在每一次慣性導航系統(tǒng)故障診斷服務之后，都要根據(jù)此次慣性導航系統(tǒng)故障診斷效果，建立形成新的案例，并修改作為備選方案的源案例的信任因子，形成越用越有的良性循環(huán)。做到實踐一次更新一次，做到邊實踐，邊完善，邊更新，確保源案例庫情況鮮活，備選方案準確。

3） 建立老舊案例的淘汰機制。慣性導航系統(tǒng)故障診斷的準確率依靠海量的高質(zhì)量的源案例，隨著時間的推進和個性化推薦實踐次數(shù)的增加，源案例庫的數(shù)量將越來越多，但同時也會出現(xiàn)諸多案例庫管理上的問題，如一些不再適應當前和今后的慣性導航系統(tǒng)故情況的源案例也會逐步增加，這些“過時”的源案例不僅增加了源案例庫的管理負擔，同時也會對慣性導航系統(tǒng)故障診斷精確性產(chǎn)生干擾，因此必須建立老舊案例淘汰機制，定期對源案例庫進行篩選，剔除或者修改不適應當前或今后慣性導航系統(tǒng)故障情況的源案例。

4） 建立源案例庫共享機制。在源案例庫的建設中，要將導航、定位、測繪等相似的故障案例進行有機合并，將各個領域和專業(yè)的源案例庫進行共享，建立源案例庫共享機制，做到信息互通，資源共享，確保構(gòu)建較為全面的源案例庫。

不斷更新完善源案例庫是提高基于案例推理的慣性導航系統(tǒng)故障診有效性的基礎，只有建立起歷史案例庫的更新完善機制，才能確保源案例庫更好地適應今后可能發(fā)生的故障情況，提高慣性導航系統(tǒng)故障診斷的準確有效，形成愈用愈精確的良性循環(huán)。

參考文獻：

[1]王華.慣性導航系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D].國防科學技術大學研究生院，2006.

[2]冉承其.北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設與應用[J].衛(wèi)星應用，2012（3）：4-7.

[3]唐金元.北斗衛(wèi)星導航區(qū)域系統(tǒng)發(fā)展應用綜述[J].全球定位系統(tǒng)，2013（38）：47-52.

【通聯(lián)編輯：王力】