衛(wèi)星平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)采集研究

【摘要】在役考核數(shù)據(jù)是開(kāi)展裝備在役考核的根本和后續(xù)進(jìn)行分析評(píng)估的基礎(chǔ)，衛(wèi)星作為新式的作戰(zhàn)力量迭代速度正在不斷加快，研究衛(wèi)星平臺(tái)數(shù)據(jù)采集對(duì)于分析衛(wèi)星狀態(tài)和服役性能具有重要意義。針對(duì)當(dāng)前衛(wèi)星平臺(tái)試驗(yàn)鑒定較少的實(shí)際情況，對(duì)在役考核數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了概述，介紹了衛(wèi)星平臺(tái)數(shù)據(jù)采集的常用方法，最后對(duì)在役考核數(shù)據(jù)歸一化和無(wú)量綱化處理進(jìn)行了研究，為后續(xù)衛(wèi)星平臺(tái)評(píng)估做好鋪墊工作。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星平臺(tái)|在役考核|數(shù)據(jù)采集|數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采集是在役考核的關(guān)鍵，其可靠性直接影響考核的可信度。衛(wèi)星平臺(tái)在軌運(yùn)行導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集復(fù)雜，需運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法和數(shù)據(jù)篩選獲取歷史數(shù)據(jù)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集，通過(guò)科學(xué)評(píng)價(jià)體系確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。采集到的數(shù)據(jù)需經(jīng)專門(mén)篩選和處理，以準(zhǔn)確體現(xiàn)衛(wèi)星平臺(tái)的服役效能。

一、在役考核數(shù)據(jù)采集概述

試驗(yàn)數(shù)據(jù)是裝備在役考核的核心，為分析評(píng)估提供基礎(chǔ)。在役考核數(shù)據(jù)源于設(shè)計(jì)，根據(jù)評(píng)估需求從測(cè)試項(xiàng)目中獲取。這些數(shù)據(jù)貫穿平臺(tái)壽命周期，具有量大、多樣、價(jià)值密度不均等特性。由于用戶部隊(duì)缺乏專業(yè)采集設(shè)備和人員，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和價(jià)值受到影響。因此，我們需要專門(mén)研究數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容、方法、原則及所需保障。

（一）衛(wèi)星平臺(tái)數(shù)據(jù)概念

衛(wèi)星平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)是衛(wèi)星平臺(tái)在列裝服役后產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)，代表了衛(wèi)星平臺(tái)服役的真實(shí)狀態(tài)和存在的問(wèn)題缺陷。衛(wèi)星平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)既包括平臺(tái)服役期間的使用、維修、管理、故障數(shù)據(jù)，又包括裝備型號(hào)、類別、性能試驗(yàn)及任務(wù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。

（二）衛(wèi)星平臺(tái)數(shù)據(jù)采集內(nèi)容

開(kāi)展衛(wèi)星平臺(tái)在役考核研究，首先需明確“采什么”的問(wèn)題。由于衛(wèi)星平臺(tái)種類多樣，結(jié)構(gòu)和管理模式各異，確定采集內(nèi)容需從數(shù)據(jù)本身入手。衛(wèi)星平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)采集內(nèi)容可通過(guò)不同分類方式分為多個(gè)類別，通常按數(shù)據(jù)性質(zhì)和采集時(shí)序兩個(gè)維度進(jìn)行分類。

1.按照數(shù)據(jù)性質(zhì)分類可分為三類數(shù)據(jù)

（1）平臺(tái)基礎(chǔ)屬性類數(shù)據(jù)，包括試驗(yàn)計(jì)劃文件、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)信息、平臺(tái)編程和特性數(shù)據(jù)、系統(tǒng)訓(xùn)練維修數(shù)據(jù)等。

（2）平臺(tái)動(dòng)態(tài)屬性類數(shù)據(jù)，涵蓋考核期間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如使用、維修、保障、訓(xùn)練運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

（3）平臺(tái)決策屬性類數(shù)據(jù)，基于考核指標(biāo)體系分析評(píng)估得出的結(jié)論，包括考核報(bào)告、故障報(bào)告和改進(jìn)建議等。

2.按照數(shù)據(jù)采集時(shí)序分類可分為兩類數(shù)據(jù)

（1）平臺(tái)歷史數(shù)據(jù)。這是指平臺(tái)列裝后用戶部隊(duì)采集的數(shù)據(jù)，包括運(yùn)行狀況、健康狀況、故障、保障等統(tǒng)計(jì)資料，技術(shù)指標(biāo)、任務(wù)使命、操作手冊(cè)等技術(shù)資料，以及性能試驗(yàn)和作戰(zhàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)等，為在役考核提供支撐。

（2）平臺(tái)在役考核現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。這是在考核過(guò)程中，試驗(yàn)單位根據(jù)需求采集、記錄、整理的數(shù)據(jù)，包括平臺(tái)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如性能指標(biāo)、數(shù)量、狀態(tài)），動(dòng)用數(shù)據(jù)（如工作時(shí)長(zhǎng)、在軌運(yùn)行、燃料消耗），執(zhí)行任務(wù)數(shù)據(jù)（如訓(xùn)練內(nèi)容完成情況），故障數(shù)據(jù)（如故障時(shí)間、部位、頻率、原因）和維修數(shù)據(jù)（如地面設(shè)施維修、軟件升級(jí)、設(shè)備更換）等，用于評(píng)估平臺(tái)在役表現(xiàn)。

（三）在役考核數(shù)據(jù)采集流程

啟動(dòng)衛(wèi)星平臺(tái)在役考核任務(wù)時(shí)，負(fù)責(zé)部門(mén)宣布任務(wù)開(kāi)始并建立數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)。分工后，試驗(yàn)部隊(duì)明確任務(wù)，建立組織機(jī)構(gòu)，并開(kāi)展數(shù)據(jù)采集工作，定期匯報(bào)進(jìn)展和問(wèn)題。故障修理組解決上報(bào)故障，數(shù)據(jù)匯總后用于性能評(píng)估。評(píng)估結(jié)果反饋給相關(guān)單位，指導(dǎo)新型號(hào)改進(jìn)。

二、數(shù)據(jù)采集常用方法

平臺(tái)數(shù)據(jù)采集不同于地面裝備，需專業(yè)人員利用遠(yuǎn)程技術(shù)進(jìn)行。數(shù)據(jù)來(lái)源于用戶部隊(duì)和平臺(tái)操作手冊(cè)及運(yùn)控部門(mén)。采集方法應(yīng)結(jié)合歷史經(jīng)驗(yàn)，保持傳統(tǒng)手段，同時(shí)創(chuàng)新以適應(yīng)科技發(fā)展。

（一）基于制度的數(shù)據(jù)采集

固化數(shù)據(jù)采集制度，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)采集納入官兵日常工作制度。操作手冊(cè)中應(yīng)明確數(shù)據(jù)采集規(guī)范，解決與裝備登統(tǒng)計(jì)的矛盾，規(guī)范化數(shù)據(jù)采集內(nèi)容。解決數(shù)據(jù)采集崗位編制問(wèn)題，對(duì)高精尖武器裝備，應(yīng)由專職人員進(jìn)行長(zhǎng)期數(shù)據(jù)采集，確保數(shù)據(jù)連貫性。以制度規(guī)范引導(dǎo)定期采集工作，結(jié)合裝備維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，并建立特殊狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄預(yù)案，確保數(shù)據(jù)及時(shí)記錄。

完善現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集制度，確保在役考核數(shù)據(jù)的重要性和準(zhǔn)確性。試驗(yàn)部門(mén)應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)化流程，實(shí)施伴隨式數(shù)據(jù)采集，預(yù)先規(guī)劃需求，合理安排人員和步驟，避免干擾任務(wù)。優(yōu)先使用機(jī)器和設(shè)備采集，減少人為干擾，并在必要時(shí)細(xì)化問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容，提高主觀指標(biāo)數(shù)據(jù)的清晰度。

（二）基于設(shè)備的數(shù)據(jù)采集

設(shè)備在線采集指通過(guò)衛(wèi)星平臺(tái)配備的傳感器、存儲(chǔ)設(shè)備和軟件在線收集數(shù)據(jù)，并傳輸至地面運(yùn)控中心。利用大數(shù)據(jù)和人工智能，可通過(guò)篩選算法選取有用數(shù)據(jù)。離線采集涉及用戶部隊(duì)日常記錄的數(shù)據(jù)，用于收集非實(shí)時(shí)性或無(wú)法實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，以及定性指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查或表格進(jìn)行。在線和離線采集共同確保在役考核數(shù)據(jù)的全面收集。

三、在役考核數(shù)據(jù)分析處理

在數(shù)據(jù)采集之后，還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，尤其是在役考核指標(biāo)同時(shí)包含定性指標(biāo)與定量指標(biāo)，所采集的數(shù)據(jù)無(wú)法直接用于裝備狀態(tài)評(píng)估，所以要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化和無(wú)量綱化處理。具體數(shù)據(jù)處理流程為：

1.判斷數(shù)據(jù)類型。在役考核指標(biāo)分為定性指標(biāo)與定量指標(biāo)兩種，這兩種指標(biāo)又可以細(xì)分為多種，如成本型指標(biāo)、區(qū)間型指標(biāo)、偏離型指標(biāo)等，在采集完這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)后，要對(duì)這些數(shù)據(jù)大小進(jìn)行必要的歸一化分析處理。

2.指標(biāo)無(wú)量綱化。就是對(duì)于在役考核指標(biāo)來(lái)講，多個(gè)不同的指標(biāo)度量單位不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的值無(wú)法進(jìn)行比較。無(wú)量綱化就是要消除這些數(shù)據(jù)的度量單位。要對(duì)采集的數(shù)據(jù)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)反映數(shù)據(jù)屬性值的大小。

3.歸一處理。在平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)采集中，有許多不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)值大小相差很大，要盡可能地把這些不同數(shù)量級(jí)數(shù)據(jù)的值統(tǒng)一規(guī)范到[0，1]這個(gè)區(qū)間內(nèi)，方便進(jìn)行指標(biāo)間的評(píng)估。

（一）在役考核定性指標(biāo)數(shù)據(jù)處理方法

平臺(tái)的在役考核數(shù)據(jù)許多都是定性的指標(biāo)，采集到的數(shù)據(jù)多數(shù)也是如優(yōu)、良、中、差等評(píng)價(jià)，這些數(shù)據(jù)含有較強(qiáng)的模糊性，而且很難有標(biāo)準(zhǔn)的尺度去衡量。在我們做決策時(shí)，對(duì)我們的干擾較大，為了后期順利開(kāi)展評(píng)估工作，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理。具體流程為：①分解指標(biāo)。一些評(píng)價(jià)指標(biāo)可以分解為更聚焦、更有指向性的，可以給出客觀判斷的具體指標(biāo)，將這些評(píng)價(jià)指標(biāo)細(xì)化分解，便于進(jìn)行歸一計(jì)算；②指標(biāo)量化。對(duì)于定性的在役考核指標(biāo)給出等級(jí)判定，在等級(jí)判定后進(jìn)行量化取值，并給出量化標(biāo)準(zhǔn)；③進(jìn)行調(diào)查問(wèn)卷獲取數(shù)據(jù)。根據(jù)細(xì)化后的指標(biāo)向用戶部隊(duì)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)；④計(jì)算權(quán)重，得出該定性指標(biāo)數(shù)據(jù)量化后的值。

（二）在役考核定量指標(biāo)數(shù)據(jù)處理方法

在役考核定量指標(biāo)數(shù)據(jù)在實(shí)際中是有具體的數(shù)值的，但考慮到后期評(píng)估需要，數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)值的變化與量化后對(duì)于數(shù)據(jù)的影響是不成比例的，可以考慮使用直線型指標(biāo)量化處理方法，下面介紹三種常用的定量指標(biāo)數(shù)據(jù)處理方法。

（三）在役考核異常數(shù)據(jù)處理方法

在衛(wèi)星平臺(tái)在役考核過(guò)程中，數(shù)據(jù)可能會(huì)因?yàn)橥獠凯h(huán)境的干擾或者采集人員的疏漏導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常的情況，這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一被稱作異常數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的異常對(duì)于在役考核評(píng)估有著非常大的影響，對(duì)于在役考核異常的數(shù)據(jù)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和舍棄，但不能因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相差太大就判定為異常數(shù)據(jù)，要用科學(xué)的方法進(jìn)行判別。

四、結(jié)語(yǔ)

本文圍繞衛(wèi)星平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)采集開(kāi)展研究，分析衛(wèi)星平臺(tái)在役考核評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)采集“采什么”和“怎么采”的問(wèn)題，討論了衛(wèi)星平臺(tái)在役考核數(shù)據(jù)采集內(nèi)容、采集原則、采集流程，最后研究了對(duì)定性指標(biāo)數(shù)據(jù)的處理、對(duì)定量指標(biāo)數(shù)據(jù)的處理和對(duì)異常指標(biāo)數(shù)據(jù)處理的方法，為后續(xù)評(píng)估工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。中國(guó)軍轉(zhuǎn)民

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（作者簡(jiǎn)介：符新剛，火箭軍工程大學(xué)研究生院，研究生，研究方向?yàn)樾畔⑼ㄐ畔到y(tǒng)；馮俊水，火箭軍工程大學(xué)教授；侯煒，96872部隊(duì)）