裝備效能評估環(huán)境工程化實(shí)現研究論文
引言
對裝備效能的研究，有助于找到最佳的應用方案，為決策服務(wù)；有利于找出裝備發(fā)展的薄弱環(huán)節，提出將來(lái)的發(fā)展方向與發(fā)展重點(diǎn)，并在此基礎之上進(jìn)行效費分析，以最小的代價(jià)換取最大的裝備實(shí)力。通過(guò)對裝備的效能進(jìn)行評估，可以在宏觀(guān)上評價(jià)武器裝備的作用大小，分析、比較同類(lèi)系統優(yōu)劣等問(wèn)題。
1.建立效能評估環(huán)境目的
建立裝備的效能評估環(huán)境，其主要目的是：建設一套效能評估軟硬件系統，結合裝備的指標體系，根據評估模型，通過(guò)測試和試驗數據進(jìn)行處理以及合理設置的各評估指標評估權值，執行效能評估算法，實(shí)現對裝備的系統效能評估，并生成評估報告。根據效能的評估結果，可供應用者了解裝備固有的作戰能力和不足，為裝備系統的使用決策提供參考依據；并為裝備的研制、采購單位提供客觀(guān)、定量的參考，實(shí)現物力與人力資源的最佳匹配；通過(guò)定性的描述總體設計方案相對于理想方案的偏離程度，可供研發(fā)人員對裝備系統方案的最優(yōu)設計提供指導，為裝備的技術(shù)改造提供定量分析，指導信號處理算法的選擇和設計；結合仿真數據預先評估，可為研制與生產(chǎn)單位避免反復實(shí)驗性試探所耗費的周期與成本。
2.效能環(huán)境建設內容
效能評估環(huán)境工程化實(shí)施需要完成的工作應該包括：建立裝備效能指標體系；基于科學(xué)的系統工程理論，研究裝備效能評估模型，實(shí)現匹配指標的合理評估方法；獲取計算機仿真、實(shí)物仿真/測試以及外場(chǎng)試驗、試飛輸出的指標數據；建立裝備效能評估軟件系統，結合指標體系，對測試和試驗數據進(jìn)行預處理及合理設置各評估指標的評估權值，執行評估算法完成對裝備綜合效能的評估，最終生成評估報告。
3.效能評估典型環(huán)境工程化要求
所謂典型環(huán)境即廣泛適應于各種航電、武器裝備的效能評估，具備兼容性和重用性，在工程化實(shí)現過(guò)程中具有指導意義；因此，結合工程實(shí)際條件，典型環(huán)境應具有以下功能：a）對仿真、測試數據的抽取與導入；b）對外場(chǎng)設備數據的下載與傳輸；c）效能或子效能的指標體系可視化構造；d）效能或子效能待評估指標的選��；e）可輸入仿真、試驗獲取的指標數據，并進(jìn)行數據預處理；f）可采集專(zhuān)家對指標的直接評分結果；g）可進(jìn)行評估方案創(chuàng )建、編輯功能；h）具有評估效能對應指標權值的獲取功能；i）可根據創(chuàng )建的評估方案，執行評估的計算；j）可顯示評估結果，并生成評估報告；k）可進(jìn)行指標相關(guān)性、獨立性、敏感性的分析；l）提供評估算法庫，包括通用數學(xué)算法以及可用戶(hù)自定義的算子；m）對指標數據、評估方案、評估任務(wù)執行輸出等數據進(jìn)行歸類(lèi)管理；n）支持數據庫內多種數據的上傳與下載。
4.環(huán)境建設總體思路
首先建立合理的效能評估指標體系，然后綜合利用計算機仿真、半實(shí)物仿真及外場(chǎng)實(shí)測試驗完成該指標體系的綜合測試，并基于指標測試結果設計相應的評估算法，對測試結果數據進(jìn)行預處理及合理設置各評估指標的評估權值，執行效能評估算法完成系統綜合效能的評估，最終生成評估報告�？傮w流程中，指標體系的建立部分是指建立一個(gè)科學(xué)、合理的、能反映系統綜合效能的技戰術(shù)性能指標體系結構；指標測試部分是指對該指標體系結構中的各具體指標進(jìn)行有效測試，測試的手段包括結算機仿真、半實(shí)物仿真及外場(chǎng)實(shí)測試驗；綜合效能評估部分依據指標測試結果，完成系統的綜合效能評估，包括評估算法的選擇和設計、數據無(wú)量綱化預處理、各指標評估權重的設定；完成綜合效能評估后，最終生成評估報告，包括各子系統的定量效能評估值及系統的綜合效能值。
5.工程實(shí)施具體方案
5.1系統組成及部件描述
效能評估系統整體上由采集器、指標體系、評估系統、展示及配套四部分構成。1）采集器：采集器是效能評估數據的'來(lái)源之一，是進(jìn)行效能評估的前提和支撐。采集器主要用于滿(mǎn)足不同接口、不同協(xié)議設備數據的采集和適配，實(shí)現試驗、仿真等場(chǎng)景下數據的獲取。2）指標體系：指標體系是效能評估的核心，效能評估的工作主要都是圍繞指標體系的創(chuàng )建、運行、優(yōu)化展開(kāi)。指標體系的制定原則、內容、算法與管理，是效能評估的核心內容。3）評估系統：評估系統是效能評估的主體，其涵蓋了數據管理、效能評估、評估展示系統等部分，是效能評估實(shí)際執行的載體，是主要構成部分。4）展示及配套：展示及配套是效能評估的升華，包括了效能評估配套展示設備、網(wǎng)絡(luò )等的搭建，提升效能評估展示效果。
5.2運行流程及描述
效能評估工作主要由四個(gè)主要工作構成：試驗任務(wù)管理與數據處理流程、效能評估流程、評估后流程及評估展示。整體工作流程如圖１所示，其中：1）試驗任務(wù)管理與數據處理流程流程主要負責對效能評估相關(guān)試驗工作進(jìn)行調度管理；實(shí)現數據采集與傳輸手段（目標時(shí)將內外場(chǎng)仿真、測試、實(shí)驗原始數據進(jìn)行采集）；管理大量仿真、測試、實(shí)驗原始數據，評估計算需求預處理后的參數數據，以及評估結果與分析報告等數據。2）效能評估流程主要負責指標體系的構建、評估方案的設計、評估算法模型的管理、評估計算的調度、評估報告的生成等。3）評估后流程主要負責依據提交的真實(shí)效能結果，對評估結果進(jìn)行迭代校準。4）評估展示主要將評估結果通過(guò)現代化、直觀(guān)的呈現手段進(jìn)DOI:10.19353/j.cnki.dzsj.2017.12.097試驗任務(wù)管理與數據處理主要包括試驗任務(wù)管理、數據處理、數據檢索管理、接口管理與系統支撐管理五個(gè)部分。1）試驗任務(wù)管理：試驗任務(wù)管理是對試驗進(jìn)行任務(wù)化管理的功能，提供制定試驗任務(wù)、設定任務(wù)執行的模板、對任務(wù)進(jìn)行查詢(xún)刪除等管理操作的功能，并對試驗數據提供操作接口，獲取試驗數據。2）數據處理：數據處理是對數據處理過(guò)程定義、管理與查詢(xún)狀態(tài)的功能，實(shí)現滿(mǎn)足可自定義的數據處理流程，實(shí)現數據的處理、存儲，實(shí)現元數據的定義與維護。3）數據檢索：數據檢索是數據的人機界面接口，實(shí)現對數據的查詢(xún)、搜索、維護功能。4）接口管理：接口管理在滿(mǎn)足可擴展的架構上，實(shí)現對特定格式輸入文件的解析與管理，目前支持對CSV/EXCEL等格式數據文件的導入解析。5）系統支撐管理：系統支撐管理提供系統用戶(hù)、用戶(hù)權限、系統級日志、數據字典、系統參數等基礎信息的配置與管理。
5.3系統結構與環(huán)境配套
評估環(huán)境系統結構如圖2所示，主要構成部分及各部分功能如下：服務(wù)器：運行應用系統與數據庫。操作終端：通過(guò)瀏覽器與應用系統進(jìn)行交互，完成數據上傳/下載。數據庫：管理指標庫、元數據庫等。評估系統：基礎軟件平臺，提供指標體系、評估算法、評估模型等基礎功能。展示系統：由展示設備、展示操作終端等構成，提供評估結果的展示與研討。效能評估的展示及配套區域，可劃分為三個(gè)部分：展示觀(guān)摩區：主要是滿(mǎn)足效能評估的結果展現、點(diǎn)評等工作需要。展示觀(guān)摩區至少具備大屏展示、觀(guān)看席、點(diǎn)評席、演示操作等功能。設備操作區：主要是滿(mǎn)足效能評估操作的區域，實(shí)現對數據導入、評估操作、數據管理等功能，以及放置必要的服務(wù)器、操作終端及網(wǎng)絡(luò )設備。操作區至少設置多個(gè)工位，分別負責評估運行、數據管理、系統監控等。研討交流區：主要用于效能評估相關(guān)會(huì )議研討、技術(shù)交流等。圖2系統結構圖
6.結束語(yǔ)
本文詳細分解了裝備效能評估典型環(huán)境的能力要求，給出在工程化建設中系統組成、工作流程、數據管理、硬件架構、場(chǎng)地布局等具體實(shí)現手段和典型方案，具備實(shí)用指導意義。
參考文獻
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