（92941部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000）

靶場遙測數(shù)據(jù)可信性分析及實(shí)現(xiàn)

楊若紅

（92941部隊(duì)，遼寧 葫蘆島 125000）

本文針對靶場遙測數(shù)據(jù)實(shí)際使用中缺乏可信性研究的現(xiàn)狀，從可用性，可靠性，精確性3個(gè)方面，分析不同使用單位對遙測數(shù)據(jù)的可信性需求，提出了利用層次分析法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可信性的模型、準(zhǔn)則，使用連環(huán)替代法改變原有權(quán)重因子計(jì)算方法，克服了層次分析法固有的不變性，并以某單位使用實(shí)例，分析計(jì)算結(jié)果證明，該方法可行，為靶場遙測數(shù)據(jù)的深入使用開辟了新思路、新方法。

遙測數(shù)據(jù)；可信性；層次分析法；連環(huán)替代法

0 引言

靶場遙測數(shù)據(jù)作為靶場測控系統(tǒng)使用的主要數(shù)據(jù)源，具有以下獨(dú)特的優(yōu)勢：第一，記錄多彈道數(shù)據(jù)，滿足同時(shí)測量多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)的要求；第二，遙測數(shù)據(jù)的測量不易受到測試環(huán)境的影響，適應(yīng)能見度低，可見光少等惡劣環(huán)境；第三，遙測數(shù)據(jù)傳輸使用專用信道，抗干擾能力強(qiáng)，誤差小，使其在指揮、判斷、安全控制、故障診斷等方面起到?jīng)Q定性作用，適應(yīng)未來立體作戰(zhàn)、全面打擊的大戰(zhàn)場測控?cái)?shù)據(jù)要求。

1 遙測數(shù)據(jù)可信性需求分析

隨著靶場建設(shè)進(jìn)一步的發(fā)展，對遙測數(shù)據(jù)深入分析使用的需求更加迫切。一方面，可信的遙測數(shù)據(jù)可以作為實(shí)時(shí)指揮、判斷的信息基礎(chǔ)；另一方面，可信的全航路、無誤差的遙測數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以作為測試裝備狀態(tài)分析、故障判斷的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；再一方面，參試的遙測設(shè)備也可以通過對可信的遙測數(shù)據(jù)深入分析，獲取設(shè)備的精確狀態(tài)，為設(shè)備的調(diào)整、更新提供數(shù)據(jù)積累和支持。因此，針對遙測數(shù)據(jù)的可信性分析研究顯得尤為重要。

1.1遙測數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

目前，靶場遙測采用數(shù)字式時(shí)分多路傳輸?shù)拿}沖編碼調(diào)制(PCM)系統(tǒng)[1]，按照來源可以分為遙測原始記錄數(shù)據(jù)和遙測處理結(jié)果數(shù)據(jù)兩類[2]。

1.2遙測數(shù)據(jù)可信性需求

可信性（Dependability）定義最早是在裝備質(zhì)量管理工作中提出，是一個(gè)集合性術(shù)語，常用于非定量條款中的一般性描述。針對數(shù)字計(jì)算系統(tǒng)的可信性是指該系統(tǒng)可提供確實(shí)可信服務(wù)的綜合能力，主要通過可用性，可靠性，可測性、可維護(hù)性、安全性、保密性等定量要求表達(dá)[3]。目前還沒有專門針對遙測數(shù)據(jù)的可信性的具體定義，通過對靶場實(shí)際工作的分析和研究，可以認(rèn)為遙測數(shù)據(jù)可信性通過數(shù)據(jù)的可用性、可靠性和精確性3個(gè)方面來表述。

靶場遙測數(shù)據(jù)根據(jù)分類和使用單位不同，其可信性需求也不同，如圖1所示。

圖1 遙測數(shù)據(jù)可信性需求Fig.1 Telemetry data reliability requirements

2 層次分析法

層次分析法（AHP）[4]由美國運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty于20世紀(jì)70年代提出，主要是針對多目標(biāo)多方案優(yōu)化決策的系統(tǒng)方法。本文根據(jù)遙測數(shù)據(jù)可信性需求和靶場遙測數(shù)據(jù)處理的實(shí)際情況，提出了改進(jìn)的層次分析法[5,6]。

2.1構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

建立各使用單位統(tǒng)一使用的層次結(jié)構(gòu)模型，確定層次中各元素的判斷準(zhǔn)則。如圖2 所示。

圖2 遙測數(shù)據(jù)可信性層次結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Telemetry data credibility level structure

遙測數(shù)據(jù)可信性（x）可以使用如下公式表示

2.2結(jié)構(gòu)層次中各元素的判斷準(zhǔn)則

1）可靠性

遙測數(shù)據(jù)的可靠性主要通過裝備或者武器系統(tǒng)的可靠性來評定，主要通過兩個(gè)元素：設(shè)備/系統(tǒng)狀態(tài)和工作狀態(tài)進(jìn)行測量評估。使用如下公式表示

其中：dij可表示為設(shè)備/系統(tǒng)可用(d11=1)、設(shè)備/系統(tǒng)不可用(d12=0)；工作狀態(tài)正常(d21=1)、工作狀態(tài)故障(d22=0)。

2）可用性

數(shù)據(jù)來源可用性(x21)主要通過檢查遙測原始數(shù)據(jù)的頭文件進(jìn)行判斷。由于頭文件記錄信息的類型、內(nèi)容較為固定，可以通過與遙測數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行比較，確定各分信息準(zhǔn)確性，當(dāng)其與標(biāo)準(zhǔn)相一致時(shí)yi=1，不符時(shí)yi=0。則

其中：yi為頭文件中的各個(gè)信息分量的準(zhǔn)確性；n為頭文件信息分量的個(gè)數(shù)。

原始數(shù)據(jù)記錄可用性(x22)主要通過檢查遙測原始數(shù)據(jù)幀標(biāo)志、BCD時(shí)間碼、數(shù)據(jù)幀3個(gè)分量判斷記錄情況，確保數(shù)據(jù)記錄完整性。一般使用誤碼率（BER）表示：

其中：原始數(shù)據(jù)的各個(gè)分量誤碼率均小于1%，符合條件則認(rèn)為該分量值為1，否則為0，之后使用公式（3）進(jìn)行計(jì)算。

數(shù)據(jù)處理結(jié)果可用性(x23)主要通過比較處理結(jié)果數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)規(guī)定的設(shè)計(jì)值（即數(shù)據(jù)閾值）范圍之間存在的誤差進(jìn)行判斷。

其中：要求相對誤差小于±0.5%，符合條件則認(rèn)為該分量值為1，否則為0，之后使用公式（3）進(jìn)行計(jì)算。

3）精確性

原始數(shù)據(jù)記錄精確性(x31)主要通過檢查丟幀、漏點(diǎn)、錯(cuò)誤時(shí)間等信息的百分比進(jìn)行判斷，使用如下公式表示：

其中：yi表示各信息分量的百分比；n表示分量的個(gè)數(shù)。

數(shù)據(jù)處理結(jié)果精確性(x32)主要通過與測試裝備預(yù)訂速度、高度、航路、與同型號任務(wù)同參數(shù)值、與不同測量站位同參數(shù)值、與同類參數(shù)和相關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)誤差和趨勢控制對比進(jìn)行判斷；由于此項(xiàng)檢查主要以個(gè)人主觀意見為判斷依據(jù)，可參照公式（3）進(jìn)行計(jì)算。

2.3計(jì)算各層元素的權(quán)重因子

由于傳統(tǒng)的層次分析法無法給后續(xù)工作提供新的方案，可以利用連環(huán)替代法[7]適應(yīng)不斷變化的使用單位的需求。具體步驟為：

1）各元素形成比較判斷矩陣（正互反矩陣），利用規(guī)范列平均法計(jì)算權(quán)重因子。

2）對比較判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，確保權(quán)重因子的準(zhǔn)確性。

3）利用連環(huán)替代法確定各元素對上一層因素的影響，對權(quán)重因子重新排序，確保適應(yīng)不同使用單位的需求。

3 遙測數(shù)據(jù)可信性實(shí)現(xiàn)實(shí)例

下面以指揮控制單位通過本模型選取合適遙測數(shù)據(jù)保障工作情況予以說明。

假設(shè)有4個(gè)數(shù)據(jù)來源，3號數(shù)據(jù)源設(shè)備故障，2號數(shù)據(jù)設(shè)備由于環(huán)境因素造成較多干擾，剩余數(shù)據(jù)源記錄結(jié)果較好，如表1所示。

利用遙測數(shù)據(jù)可信性模型計(jì)算各個(gè)數(shù)據(jù)源結(jié)果，如表2所示。

通過表2可以知道：選擇1號數(shù)據(jù)源作為任務(wù)使用數(shù)據(jù)源較為合適。由于指揮控制單位需要實(shí)時(shí)進(jìn)行判斷，使用本模型時(shí)，需要設(shè)定一個(gè)時(shí)間間隔，進(jìn)行數(shù)據(jù)更新重新計(jì)算選取，以確保使用的數(shù)據(jù)源安全準(zhǔn)確。

Analyzed and Realized the Dependability of Base Telemetry Data

Yang Ruohong
（Unit 92941 Huludao Liaoning, 125000,China）

This paper aim to actual use of base telemetry data, which lack protection of the dependability, from three areas: availability, reliability and accuracy, Analyzed different units'requirement about achieved telemetry data dependability, Proposed models and guidelines of credibility data by use AHP. Used interlocking substitution,which changed calculation method of the original weighting factor, overcome the inherent invariance about AHP, And the analyst calculation of unit used examples, results show that the method is feasible. it opened up new ideas and new methods for the in-depth use base telemetry data.

telemetry data;dependability;analytic Hierarchy Process;interlocking substitution

TB114.2

A

Doi：10.3969/j.issn.1671-1041.2014.03.004