海警航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練評估

摘 要：為有效提高海警航海實(shí)習(xí)的效果，基于艦艇綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)開展航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練，對訓(xùn)練效果進(jìn)行評估。建立航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練評估指標(biāo)體系，運(yùn)用專家估測法確定各個(gè)評估指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合單項(xiàng)指標(biāo)組合的隸屬度分別完成二級指標(biāo)到一級指標(biāo)的模糊綜合評判。經(jīng)過定量計(jì)算到定性評估的轉(zhuǎn)換，對培訓(xùn)學(xué)員的航海實(shí)習(xí)技能給出了一個(gè)較為準(zhǔn)確的評判。

關(guān)鍵詞：航海實(shí)習(xí);仿真訓(xùn)練;評估指標(biāo)

海警在執(zhí)行維權(quán)執(zhí)法任務(wù)時(shí)常常面臨惡劣的航行環(huán)境，其航海技能水平的高低是完成任務(wù)的基礎(chǔ)。在航海人才的培養(yǎng)中，海警相關(guān)專業(yè)的學(xué)員僅僅掌握理論知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要長時(shí)間的在艦艇上進(jìn)行出海實(shí)習(xí)，在實(shí)踐中掌握專業(yè)技能。由于客觀條件限制，長時(shí)間的出海航行不切實(shí)際，學(xué)員在校期間往往只有一個(gè)月的艦艇認(rèn)知實(shí)習(xí)，一個(gè)月的課程實(shí)習(xí)以及一個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)時(shí)間短任務(wù)重的現(xiàn)實(shí)矛盾比較突出。如何在短期內(nèi)掌握過硬的專業(yè)技能，采用航海模擬訓(xùn)練的方法能夠有效緩解這一現(xiàn)實(shí)問題。這樣在實(shí)裝艦艇實(shí)習(xí)前開展模擬訓(xùn)練，能夠有效縮短學(xué)員對各個(gè)崗位的認(rèn)知時(shí)間。把航海技能培訓(xùn)轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，既節(jié)約了大量的訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)，又克服了天氣等一系列客觀條件所造成的困難，即可以開展單一航海技能訓(xùn)練，又能開展綜合性實(shí)習(xí)項(xiàng)目，提高了訓(xùn)練效果。在航海模擬器評估方面，文獻(xiàn)[1]研究了航海模擬器中船舶航行風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)評估，其中只有碰撞危險(xiǎn)的評價(jià)系統(tǒng)的船舶擱淺危險(xiǎn)的評價(jià)系統(tǒng)。文獻(xiàn)[2]研究了ARPA模擬器的評估系統(tǒng)，但沒有研究船舶操縱的評估系統(tǒng)。文獻(xiàn) [3]研究了航海模擬器的訓(xùn)練成績自動(dòng)評估系統(tǒng)，并對船舶緊急狀態(tài)及避碰進(jìn)行評估分析。為客觀評估訓(xùn)練過程，依托艦艇綜合仿真系統(tǒng)開展評估研究具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

1 建設(shè)航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練平臺

為順利開展海警航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練，依據(jù)海警艦艇訓(xùn)練大綱及船員培訓(xùn)的相關(guān)法規(guī)、評估大綱，利用先進(jìn)的半實(shí)物船舶模擬器，結(jié)合計(jì)算仿真、模型渲染、視景顯示、邏輯交互、運(yùn)行模型等技術(shù)，建設(shè)艦艇綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)[4-5]。1號艦艇模擬器、操縱性能等以1600總噸海警船為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖1所示;2、3號艦艇以600總噸海警船為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)與定制，如圖2所示;視景數(shù)據(jù)庫中包含多個(gè)艦船模型與港口。艦艇綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)還包括360°環(huán)幕、180°環(huán)幕、180°液晶、桌面系統(tǒng)、導(dǎo)調(diào)、戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)、GMDSS、視景模型數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及相關(guān)輔材等硬件設(shè)備，艦艇綜合仿真軟件平臺，電子海圖、雷達(dá)、錨纜、聲號控制等。此仿真訓(xùn)練平臺的建成，既能開展航海實(shí)習(xí)，又能開展海警戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練、綜合演練等，為海警維權(quán)執(zhí)法人才的培養(yǎng)提供了有力支撐。

2建立航海實(shí)習(xí)仿真評估指標(biāo)體系

由于海警艦艇綜合仿真訓(xùn)練系統(tǒng)平臺屬于半實(shí)物仿真，在航海實(shí)習(xí)中還不能完全代替實(shí)裝艦艇開展各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)習(xí)。在實(shí)際操作中，需要結(jié)合實(shí)習(xí)項(xiàng)目的要求選擇了5類典型的科目作為一級評價(jià)指標(biāo)，并且磁羅經(jīng)自差校正還要結(jié)合磁羅經(jīng)自差校正模擬系統(tǒng)來完成。每個(gè)一級指標(biāo)下確定了4個(gè)二級指標(biāo)，共20個(gè)二級指標(biāo)，組成海警航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練評估指標(biāo)體系，如圖3所示。

在設(shè)計(jì)每一個(gè)二級評估指標(biāo)時(shí)，根據(jù)考核要求制定出詳細(xì)的評估標(biāo)準(zhǔn)。比如GPS定位指標(biāo)的評估標(biāo)準(zhǔn)：定位時(shí)間在30秒以內(nèi)，誤差在1鏈以內(nèi)為100分，時(shí)間每延長5秒扣5分，誤差每增大0.5鏈扣10分。同理，根據(jù)其他評估指標(biāo)考核要求分別制定相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)。

3 航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練評估

一般在開展評估中分為四個(gè)步驟：首先建立因素集及各因素權(quán)重，其次建立評價(jià)集，再次開展單因素模糊評判，最后進(jìn)行模糊綜合評判。

航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練的因素集見圖3所示，共有20個(gè)評估指標(biāo)。各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重的確定采用專家估測法，最后計(jì)算的一級指標(biāo)因素權(quán)重為? ? Wi=（1.2，0.25，0.2，0.15，0.2），（i=1，2，3，4，5）。

二級指標(biāo)因素權(quán)重為Wi1=（0.1，0.4，0.4，0.1），Wi2=（0.3，0.15，0.15，0.4），Wi3=（0.2，0.3，0.2，0.3），Wi4=（0.3，0.3，0.2，0.2），Wi5=（0.3，0.3，0.2，0.2）。

3.1 單因素模糊綜合評判

根據(jù)每名學(xué)員在各項(xiàng)實(shí)習(xí)技能考核的成績，結(jié)合二級因素Ui的單因素模糊矩陣Ri及權(quán)重Wij，使用模糊變換Ei= Wij·Ri，得到Ui的二級模糊綜合評判矩陣，同理經(jīng)過模糊變換Yi= Wi·Ei得到一級模糊綜合評判集，即得到了單個(gè)學(xué)員的模糊綜合評判成績。以隨機(jī)抽取的5名學(xué)員的考核成績，進(jìn)行模糊綜合分析。

3.1.1二級指標(biāo)模糊評價(jià)計(jì)算

E1= Wi1·R1={90 77.5 78 67 76}，R1的取值如圖4所示。

E2= Wi2·R2={93.75 84.25 97 64.5 78.5}， R2的取值如圖5所示。

E3= Wi3·R3={89 80 80 63 77.5}，R3的取值如圖6所示。

E4= Wi4·R4={93 76.5 77.5 63.5 80}， R4的取值如圖7所示。

E5= Wi5·R5={84.5 93.5 78 64 77.5}， R5的取值如圖8所示。

因此二級指標(biāo)各因素組成矩陣E=（E1，E2，E3，E4，E5），該矩陣成為一級因素指標(biāo)的隸屬度Ry=E，E的取值如圖9所示。

3.1.2一級指標(biāo)模糊評價(jià)計(jì)算

經(jīng)過二級指標(biāo)計(jì)算得到一級指標(biāo)隸屬度，結(jié)合一級指標(biāo)因素權(quán)重模糊計(jì)算，得出5名學(xué)員在此次實(shí)習(xí)考核的綜合成績。

Yi= Wi·Ry={90.025 82.738 83.075 64.45 77.825}

經(jīng)過一致檢驗(yàn)，結(jié)論滿足要求。

3.2評估結(jié)果

將評估集分為四種狀態(tài){優(yōu)秀（85-100），良好（70-85），及格（60-70），不及格（0-60）}，5名學(xué)員的綜合評估結(jié)果分別為優(yōu)秀、良好、良好、及格、良好。其中第1名評判結(jié)果為優(yōu)秀，第2，3，5名評判結(jié)果為良好，第4名的評判結(jié)果為及格。

利用上述評估方法對2個(gè)區(qū)隊(duì)81名學(xué)員的訓(xùn)練成績進(jìn)行模糊綜合評判，評判結(jié)果為9名學(xué)員優(yōu)秀，43名學(xué)員良好，26名學(xué)員及格，3名學(xué)員不及格。

4 結(jié)論

基于海警艦艇綜合仿真系統(tǒng)平臺開展航海實(shí)習(xí)仿真訓(xùn)練評估。經(jīng)過專家評測確定一級評估指標(biāo)及二級評估指標(biāo)權(quán)重，結(jié)合二級指標(biāo)隸屬度得出一級指標(biāo)隸屬度，最后得出學(xué)員的綜合評估結(jié)果。為科學(xué)評估海警相關(guān)專業(yè)學(xué)員的訓(xùn)練效果具有參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：武警部隊(duì)教學(xué)成果培育項(xiàng)目海警艦艇指揮仿真系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)用;海警學(xué)院中心團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目海警艦艇機(jī)動(dòng)與戰(zhàn)術(shù)指揮仿真系統(tǒng)（2018ZXTDB21）;科研基金項(xiàng)目海警艦艇編隊(duì)維權(quán)方案風(fēng)險(xiǎn)評估（2019JSLY06）