極軌氣象衛星業務質量管理軟件設計

張媛媛 賈樹澤 陳秀娟 趙現綱 馮小虎

摘 要：為規范風云氣象衛星業務的運行、監視與維護工作，國家衛星氣象中心嘗試引入ISO 9001質量管理體系。在該體系結構下，為提高質量管理自動化程度，且便于進行績效考核，以極軌系列風云氣象衛星業務為例，首先介紹極軌氣象衛星業務和ISO 9001管理體系，然后分析質量管理軟件設計需求，并結合ISO 9001質量管理流程對軟件各組成模塊進行詳細功能設計，最后針對各模塊具體功能研究可行的軟件開發工具包選擇與界面設計方案，以期為后續相關衛星業務質量管理軟件的開發與應用提供參考。

關鍵詞：風云氣象衛星;極軌系列;ISO 9001;質量管理;管理自動化

DOI：10. 11907/rjdk. 182218

中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2019）004-0099-05

0 引言

為了使質量管理工作更加科學、完善與全面[1]，質量管理體系在裝備儲備、質檢、醫療等各個行業中得到了普遍應用[2-8]。從氣象衛星獲取的大氣和地表信息， 已被廣泛應用于氣候預測、環境、自然災害監測等國民經濟多個領域[9]。為了保證風云氣象衛星業務的運行成功率，中國氣象局于2017年率先在氣象觀測領域開展ISO 9001質量管理體系建設工作。為了提高質量管理工作效率，研究者們設計開發了針對不同應用領域的質量管理軟件，如寧榮麗[10]設計的醫院全面質量安全管理考核軟件，鄧樹寧[11]針對原材料復驗、供應商來料合格率等設計的質量管理信息化平臺軟件，以及張坤[12]設計的醫療設備質量控制管理軟件等。由于ISO 9001在氣象衛星業務領域的應用研究尚屬空白，本文以極軌系列風云氣象衛星業務（以下簡稱極軌業務）為例，結合寧榮麗等[10]的軟件設計方案，針對衛星業務設計了一套質量管理軟件。

1 極軌業務介紹

國家衛星氣象中心的氣象衛星業務主要由氣象衛星與地面應用系統兩部分組成。

1.1 氣象衛星

氣象衛星分為極地軌道和靜止軌道兩個系列，分別簡稱為極軌氣象衛星和靜止氣象衛星。我國氣象衛星統一以風云命名，每一代極軌氣象衛星都以單數命名，靜止氣象衛星以雙數命名，并根據衛星發射時間先后順序按英文字母表對衛星進行命名，例如我國第二代第一顆極軌氣象衛星稱為風云三號A星，簡稱FY-3A。國家衛星氣象中心主要負責氣象衛星的安全管理工作。

1.2 地面應用系統

地面應用系統負責氣象衛星資料的接收、處理，以及產品生成與分發等。由于極軌氣象衛星與靜止氣象衛星相對于地球軌道不同，其衛星資料接收方式也不同，故風云衛星的地面應用系統與衛星種類相對應，分為極軌氣象衛星地面應用系統與靜止氣象衛星地面應用系統。兩類地面應用系統雖然組成不同，但均由中國氣象局下屬的國家衛星氣象中心負責。目前正在運行的極軌氣象衛星地面應用系統，即風云三號氣象衛星地面應用系統工作流程如圖1所示[13]。

2 ISO 9001應用介紹

采用質量管理體系是組織的一項戰略決策，能夠幫助提高組織整體績效[14]。在質量管理體系標準中，ISO 9001提出建立與實施質量管理體系的要求，是ISO 9000族標準中唯一可用于內部及外部評價相關組織滿足顧客、法律法規與組織自身要求的標準[15]。為了規范風云氣象衛星業務的運行、監視及維護等工作，國家衛星氣象中心先后經歷了ISO 9000族標準貫標培訓、ISO 9001標準程序文件編寫、體系試運行、內部審核與外部審核5個階段[16]。外部審核合格后，國家衛星氣象中心獲得ISO 9001認證，后續業務則按照相關認證文件要求正式運行。與圖1所示工作流程相對應，該認證規范了風云三號氣象衛星地面應用系統工作流程，并對各程序過程進行了詳細說明。按照該認證可進行規范化的業務運行，但在該認證要求下，業務運行中將生成大量工作記錄表格，同時涉及大量支持性文件如程序、工作指導書與工作流程圖等，質量管理考核人員還需根據工作記錄表與相關支持性文件對業務運行人員工作情況進行績效考核。因此，ISO 9001在規范業務運行的同時，也額外增加了人員工作量。

3 軟件需求分析

按照ISO 9001的要求，為了保證產品生產質量，方便對相關人員的考核，也便于業務運行人員進行工作記錄表填寫與工作情況記錄，提高質量管理考核與業務運行工作的辦公自動化程度，從而達到提高工作效率的目的，本文設計了相應的質量管理軟件，該軟件具有以下功能：

（1）信息采集。信息采集是指對系統業務運行狀態數據的采集，包括衛星遙測、地面應用系統設備狀態、數據接收情況、數據傳輸情況、各級數據處理情況、值班人員等信息，之后將采集到的信息、信息生成時間及信息采集時間一起保存到數據庫中，便于后續信息共享與信息分析。

（2）信息共享。在ISO 9001的“風險和機遇控制” 過程中要求值班人員即時發現異常并上報，維護人員在接到上報信息后需要準確了解異?，F象，才能及時進行處理。因此，該軟件需要保證使用者能及時、有效地查找到聯系人信息，還要對業務關鍵信息實現信息共享。同時，出于安全性考慮，該軟件還需具有帳戶設置、權限管理等功能，從而實現信息的有限共享[17]。

（3）消息提醒。隨著移動通信技術的發展，短信、彩信等移動增值業務已成為人們最常用的通信方式之一。在異常發生時，值班人員需及時提交故障單并上報，為保證維護人員及時接收到上報信息，質量管理軟件可使用短信或電話等方式提醒維護人員查看，從而及時進行異常處理[18]。

（4）信息分析。系統采集到的信息可以反映業務系統運行情況，同時按照ISO 9001的要求，質量管理除需要對業務運行情況進行考核外，還要對值班、維護等情況進行考核。因此，質量管理軟件在采集業務運行狀態數據的同時，還要根據工作人員填寫的工作記錄表、故障單等按照ISO 9001中的績效考核要求對考核涉及的相關信息進行分析，以供質量管理考核人員使用。