衛(wèi)星平臺在役考核數(shù)據(jù)采集研究

【摘要】在役考核數(shù)據(jù)是開展裝備在役考核的根本和后續(xù)進行分析評估的基礎，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)星平臺數(shù)據(jù)采集對于分析衛(wèi)星狀態(tài)和服役性能具有重要意義。針對當前衛(wèi)星平臺試驗鑒定較少的實際情況，對在役考核數(shù)據(jù)采集進行了概述，介紹了衛(wèi)星平臺數(shù)據(jù)采集的常用方法，最后對在役考核數(shù)據(jù)歸一化和無量綱化處理進行了研究，為后續(xù)衛(wèi)星平臺評估做好鋪墊工作。

【關鍵詞】衛(wèi)星平臺|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鍵，其可靠性直接影響考核的可信度。衛(wèi)星平臺在軌運行導致數(shù)據(jù)采集復雜，需運用統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)篩選獲取歷史數(shù)據(jù)，并結合現(xiàn)場采集，通過科學評價體系確保數(shù)據(jù)的準確性。采集到的數(shù)據(jù)需經(jīng)專門篩選和處理，以準確體現(xiàn)衛(wèi)星平臺的服役效能。

一、在役考核數(shù)據(jù)采集概述

試驗數(shù)據(jù)是裝備在役考核的核心，為分析評估提供基礎。在役考核數(shù)據(jù)源于設計，根據(jù)評估需求從測試項目中獲取。這些數(shù)據(jù)貫穿平臺壽命周期，具有量大、多樣、價值密度不均等特性。由于用戶部隊缺乏專業(yè)采集設備和人員，數(shù)據(jù)的準確性和價值受到影響。因此，我們需要專門研究數(shù)據(jù)采集的內容、方法、原則及所需保障。

（一）衛(wèi)星平臺數(shù)據(jù)概念

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

（二）衛(wèi)星平臺數(shù)據(jù)采集內容

開展衛(wèi)星平臺在役考核研究，首先需明確“采什么”的問題。由于衛(wèi)星平臺種類多樣，結構和管理模式各異，確定采集內容需從數(shù)據(jù)本身入手。衛(wèi)星平臺在役考核數(shù)據(jù)采集內容可通過不同分類方式分為多個類別，通常按數(shù)據(jù)性質和采集時序兩個維度進行分類。

1.按照數(shù)據(jù)性質分類可分為三類數(shù)據(jù)

（1）平臺基礎屬性類數(shù)據(jù)，包括試驗計劃文件、準備數(shù)據(jù)、基礎信息、平臺編程和特性數(shù)據(jù)、系統(tǒng)訓練維修數(shù)據(jù)等。

（2）平臺動態(tài)屬性類數(shù)據(jù)，涵蓋考核期間的實時數(shù)據(jù)，如使用、維修、保障、訓練運行數(shù)據(jù)等。

（3）平臺決策屬性類數(shù)據(jù)，基于考核指標體系分析評估得出的結論，包括考核報告、故障報告和改進建議等。

2.按照數(shù)據(jù)采集時序分類可分為兩類數(shù)據(jù)

（1）平臺歷史數(shù)據(jù)。這是指平臺列裝后用戶部隊采集的數(shù)據(jù)，包括運行狀況、健康狀況、故障、保障等統(tǒng)計資料，技術指標、任務使命、操作手冊等技術資料，以及性能試驗和作戰(zhàn)試驗數(shù)據(jù)等，為在役考核提供支撐。

（2）平臺在役考核現(xiàn)場數(shù)據(jù)。這是在考核過程中，試驗單位根據(jù)需求采集、記錄、整理的數(shù)據(jù)，包括平臺基礎數(shù)據(jù)（如性能指標、數(shù)量、狀態(tài)），動用數(shù)據(jù)（如工作時長、在軌運行、燃料消耗），執(zhí)行任務數(shù)據(jù)（如訓練內容完成情況），故障數(shù)據(jù)（如故障時間、部位、頻率、原因）和維修數(shù)據(jù)（如地面設施維修、軟件升級、設備更換）等，用于評估平臺在役表現(xiàn)。

（三）在役考核數(shù)據(jù)采集流程

啟動衛(wèi)星平臺在役考核任務時，負責部門宣布任務開始并建立數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)。分工后，試驗部隊明確任務，建立組織機構，并開展數(shù)據(jù)采集工作，定期匯報進展和問題。故障修理組解決上報故障，數(shù)據(jù)匯總后用于性能評估。評估結果反饋給相關單位，指導新型號改進。

二、數(shù)據(jù)采集常用方法

平臺數(shù)據(jù)采集不同于地面裝備，需專業(yè)人員利用遠程技術進行。數(shù)據(jù)來源于用戶部隊和平臺操作手冊及運控部門。采集方法應結合歷史經(jīng)驗，保持傳統(tǒng)手段，同時創(chuàng)新以適應科技發(fā)展。

（一）基于制度的數(shù)據(jù)采集

固化數(shù)據(jù)采集制度，通過頂層設計將數(shù)據(jù)采集納入官兵日常工作制度。操作手冊中應明確數(shù)據(jù)采集規(guī)范，解決與裝備登統(tǒng)計的矛盾，規(guī)范化數(shù)據(jù)采集內容。解決數(shù)據(jù)采集崗位編制問題，對高精尖武器裝備，應由專職人員進行長期數(shù)據(jù)采集，確保數(shù)據(jù)連貫性。以制度規(guī)范引導定期采集工作，結合裝備維護保養(yǎng)進行數(shù)據(jù)更新，并建立特殊狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄預案，確保數(shù)據(jù)及時記錄。

完善現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集制度，確保在役考核數(shù)據(jù)的重要性和準確性。試驗部門應建立標準化流程，實施伴隨式數(shù)據(jù)采集，預先規(guī)劃需求，合理安排人員和步驟，避免干擾任務。優(yōu)先使用機器和設備采集，減少人為干擾，并在必要時細化問卷調查內容，提高主觀指標數(shù)據(jù)的清晰度。

（二）基于設備的數(shù)據(jù)采集

設備在線采集指通過衛(wèi)星平臺配備的傳感器、存儲設備和軟件在線收集數(shù)據(jù)，并傳輸至地面運控中心。利用大數(shù)據(jù)和人工智能，可通過篩選算法選取有用數(shù)據(jù)。離線采集涉及用戶部隊日常記錄的數(shù)據(jù)，用于收集非實時性或無法實時采集的數(shù)據(jù)，以及定性指標數(shù)據(jù)，通過問卷調查或表格進行。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，還要對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，尤其是在役考核指標同時包含定性指標與定量指標，所采集的數(shù)據(jù)無法直接用于裝備狀態(tài)評估，所以要對數(shù)據(jù)進行歸一化和無量綱化處理。具體數(shù)據(jù)處理流程為：

1.判斷數(shù)據(jù)類型。在役考核指標分為定性指標與定量指標兩種，這兩種指標又可以細分為多種，如成本型指標、區(qū)間型指標、偏離型指標等，在采集完這些指標的數(shù)據(jù)后，要對這些數(shù)據(jù)大小進行必要的歸一化分析處理。

2.指標無量綱化。就是對于在役考核指標來講，多個不同的指標度量單位不同，導致數(shù)據(jù)采集的值無法進行比較。無量綱化就是要消除這些數(shù)據(jù)的度量單位。要對采集的數(shù)據(jù)用統(tǒng)一標準反映數(shù)據(jù)屬性值的大小。

3.歸一處理。在平臺在役考核數(shù)據(jù)采集中，有許多不同的評價指標的數(shù)值大小相差很大，要盡可能地把這些不同數(shù)量級數(shù)據(jù)的值統(tǒng)一規(guī)范到[0，1]這個區(qū)間內，方便進行指標間的評估。

（一）在役考核定性指標數(shù)據(jù)處理方法

平臺的在役考核數(shù)據(jù)許多都是定性的指標，采集到的數(shù)據(jù)多數(shù)也是如優(yōu)、良、中、差等評價，這些數(shù)據(jù)含有較強的模糊性，而且很難有標準的尺度去衡量。在我們做決策時，對我們的干擾較大，為了后期順利開展評估工作，要對這些數(shù)據(jù)進行量化處理。具體流程為：①分解指標。一些評價指標可以分解為更聚焦、更有指向性的，可以給出客觀判斷的具體指標，將這些評價指標細化分解，便于進行歸一計算；②指標量化。對于定性的在役考核指標給出等級判定，在等級判定后進行量化取值，并給出量化標準；③進行調查問卷獲取數(shù)據(jù)。根據(jù)細化后的指標向用戶部隊進行問卷調查，獲得相應數(shù)據(jù)；④計算權重，得出該定性指標數(shù)據(jù)量化后的值。

（二）在役考核定量指標數(shù)據(jù)處理方法

在役考核定量指標數(shù)據(jù)在實際中是有具體的數(shù)值的，但考慮到后期評估需要，數(shù)據(jù)的實際數(shù)值的變化與量化后對于數(shù)據(jù)的影響是不成比例的，可以考慮使用直線型指標量化處理方法，下面介紹三種常用的定量指標數(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)星平臺在役考核過程中，數(shù)據(jù)可能會因為外部環(huán)境的干擾或者采集人員的疏漏導致出現(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)的異常對于在役考核評估有著非常大的影響，對于在役考核異常的數(shù)據(jù)要及時發(fā)現(xiàn)和舍棄，但不能因為一個數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相差太大就判定為異常數(shù)據(jù)，要用科學的方法進行判別。

四、結語

本文圍繞衛(wèi)星平臺在役考核數(shù)據(jù)采集開展研究，分析衛(wèi)星平臺在役考核評價指標數(shù)據(jù)采集“采什么”和“怎么采”的問題，討論了衛(wèi)星平臺在役考核數(shù)據(jù)采集內容、采集原則、采集流程，最后研究了對定性指標數(shù)據(jù)的處理、對定量指標數(shù)據(jù)的處理和對異常指標數(shù)據(jù)處理的方法，為后續(xù)評估工作打下了堅實的基礎。中國軍轉民

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（作者簡介：符新剛，火箭軍工程大學研究生院，研究生，研究方向為信息通信系統(tǒng)；馮俊水，火箭軍工程大學教授；侯煒，96872部隊）