石　顥，何丹琪

（西北工業(yè)大學(xué) 航天學(xué)院，西安 710000）

基于圖示評(píng)審技術(shù)的艦載機(jī)航空保障時(shí)間分析

石顥，何丹琪

（西北工業(yè)大學(xué) 航天學(xué)院，西安 710000）

為解決艦載機(jī)航空保障活動(dòng)邏輯關(guān)系和時(shí)間的不確定性問(wèn)題，本文就圖書(shū)評(píng)審技術(shù)的艦載機(jī)航空保障時(shí)間進(jìn)行相關(guān)分析研究，建立了一種基于隨機(jī)網(wǎng)路的保障流程模型，希望能解決我國(guó)載機(jī)航空保障活動(dòng)邏輯關(guān)系和時(shí)間的不確定性問(wèn)題。

圖示評(píng)審技術(shù)；艦載機(jī)；航空保障時(shí)間

1　艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間保障研究

艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間，不僅關(guān)系著艦載機(jī)的航空保障效率，同時(shí)制約著艦載機(jī)出動(dòng)架次率。在我國(guó)近年來(lái)的艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間保障研究中，大多數(shù)研究都從保障活動(dòng)的分支角度出發(fā)，以建立不同的活動(dòng)描述模型，進(jìn)行相關(guān)研究。此外，還有通過(guò)近似指數(shù)分布、艾分布進(jìn)行相關(guān)艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間的研究，這些研究沒(méi)有針對(duì)保障活動(dòng)間的邏輯關(guān)系進(jìn)行描述，所以通過(guò)這些研究得出的分布結(jié)果運(yùn)用的范圍較廣，不能有效保障艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間。在這些研究中，其對(duì)航母環(huán)境下的研究較少，難以滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間的相關(guān)研究需求，我國(guó)當(dāng)下迫切需要對(duì)艦載機(jī)航空保障活動(dòng)邏輯關(guān)系與時(shí)間的不確定性進(jìn)行相關(guān)研究。

2　艦載機(jī)航空保障流程隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型

2.1艦載機(jī)航空保障流程

為保證艦載機(jī)的出動(dòng)架次，我國(guó)艦載機(jī)往往會(huì)對(duì)航空保障時(shí)間進(jìn)行較強(qiáng)的約束，本文以F/A-18C艦載機(jī)為例。在F/A-18C艦載機(jī)順利完成任務(wù)降落后，其需要滑行至武器卸載區(qū)域卸載自身武器，而如果F/A-18C艦載機(jī)出現(xiàn)故障或受損時(shí)，就需要進(jìn)行相關(guān)修理，沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，則需要進(jìn)行相關(guān)檢查。在具體的F/A-18C艦載機(jī)檢查過(guò)程中，相關(guān)檢查人員需確定F/A-18C艦載機(jī)是否需要輪胎或充氮?dú)狻Ｔ谕瓿上嚓P(guān)修理與檢查工作后，就可以繼續(xù)進(jìn)行F/ A-18C艦載機(jī)的保養(yǎng)工作。在具體的F/A-18C艦載機(jī)保養(yǎng)中，除加油掛彈的保養(yǎng)外，其他保養(yǎng)可以合并進(jìn)行，而在完成保養(yǎng)后，就可以進(jìn)行引線的安裝，并進(jìn)行最后的武器安檢。

2.2基于隨機(jī)網(wǎng)路的保障流程建模

為了進(jìn)行隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)保障流程的建模，對(duì)相關(guān)建模流程進(jìn)行分析與假設(shè)。

2.2.1扇出節(jié)點(diǎn)表示

在具體的艦載機(jī)航空保障流程中，不確定邏輯關(guān)系主要發(fā)生在艦載機(jī)降落后的故障維修、檢測(cè)與保養(yǎng)之中。由于艦載機(jī)在具體的維修前需要對(duì)自身攜帶的武器進(jìn)行卸載，所以將發(fā)生故障的不確定邏輯關(guān)系在武器卸載后用概率扇出節(jié)點(diǎn)表示。而對(duì)于發(fā)生維修時(shí)的相關(guān)關(guān)系同樣用概率扇出節(jié)點(diǎn)表示，對(duì)于其他活動(dòng)關(guān)系則使用肯定型扇出節(jié)點(diǎn)表示。

2.2.2流程網(wǎng)絡(luò)回路

上文中提到了艦載機(jī)航空保障的作業(yè)流程，所以有必要了解艦載機(jī)航空保障作業(yè)的重復(fù)活動(dòng)的特點(diǎn)，也因?yàn)檫@一原因，流程網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生了回路。

2.2.3并行工作簡(jiǎn)化

在艦載機(jī)故障維修、檢查與保養(yǎng)中，充氮、換胎、移除引信等工作是同時(shí)展開(kāi)的，所以在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程建模中，可以將其簡(jiǎn)化成一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

通過(guò)上述一系列分析，構(gòu)建出基于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程建模，具體隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程建模如圖1所示。

圖1　隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程建模

3　模型求解

在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程建模的回路問(wèn)題解決中，GERT方法是最為有效的一種問(wèn)題解決方法，在具體的GERT問(wèn)題解決方法使用中，可以通過(guò)矩母函數(shù)性質(zhì)獲知矩母函數(shù)ME（s）的n階導(dǎo)數(shù)在s=0點(diǎn)處的值等于時(shí)間t的n次方的期望值。由于每一活動(dòng)都由2個(gè)參數(shù)構(gòu)成，可以運(yùn)用梅森公式簡(jiǎn)化航空保障作業(yè)的GERT網(wǎng)絡(luò)等價(jià)傳遞函數(shù)，而在這一模型求解的具體計(jì)算中，需要依照以下算法步驟進(jìn)行具體計(jì)算。

3.1隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)造

在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型的求解中，首先要根據(jù)艦載機(jī)航空保障作業(yè)流程，進(jìn)行隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型的構(gòu)造。

3.2參數(shù)與概率分布收集

在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型求解中，要對(duì)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型中的各項(xiàng)參數(shù)、節(jié)點(diǎn)活動(dòng)的執(zhí)行效率以及活動(dòng)時(shí)間進(jìn)行具體收集，以支持隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)保障流程模型的具體求解。

3.3線路與回路分析

在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型求解中，要對(duì)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型中的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)傳遞線路與回路進(jìn)行具體分析，以確定航空保障作業(yè)GERT網(wǎng)絡(luò)是否等價(jià)傳遞。

3.4計(jì)算等價(jià)傳遞時(shí)間期望值

在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保障流程模型的求解中，要根據(jù)等價(jià)傳遞函數(shù)WE（s）對(duì)航空保障作業(yè)持續(xù)時(shí)間進(jìn)行具體計(jì)算，并最終得出隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)等價(jià)傳遞時(shí)間的期望值E（t）。

3.5案例應(yīng)用分析

為保證上文中構(gòu)建的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)保障流程模型及其求解方法的正確性，筆者結(jié)合美軍某次高強(qiáng)度演戲作業(yè)節(jié)奏“1+45”下F/A-18艦載機(jī)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體研究，在具體研究中得到了以下研究結(jié)果。

在F/A-18艦載機(jī)的作業(yè)中，其任務(wù)結(jié)束后的故障率為18%，在這18%中，有8%進(jìn)入了中繼級(jí)維修，有10%進(jìn)入了船員級(jí)維修。根據(jù)得到的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，就可以得出艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間的均值為1.1481 h。

4　結(jié) 論

上文對(duì)艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間保障的相關(guān)研究、艦載機(jī)航空保障流程隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型、案例應(yīng)用分析等進(jìn)行了具體論述，以下筆者將結(jié)合自身實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)，對(duì)相關(guān)艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間進(jìn)行后續(xù)討論，希望能以此推動(dòng)我國(guó)載機(jī)航空保障活動(dòng)邏輯關(guān)系和時(shí)間的不確定性問(wèn)題的相關(guān)研究發(fā)展。

4.1算法適用性分析

經(jīng)過(guò)計(jì)算，得了美軍某次高強(qiáng)度演戲作業(yè)節(jié)奏“1+45”下F/A-18艦載機(jī)航空保障時(shí)間為1.1481 h，這一數(shù)據(jù)在官方規(guī)定的允許誤差范圍之內(nèi)，說(shuō)明經(jīng)過(guò)艦載機(jī)航空保障流程隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建與求解流程經(jīng)過(guò)了實(shí)踐檢驗(yàn)，有效說(shuō)明了該算法的正確與有效性。但也需要正視這一結(jié)果相較于準(zhǔn)確結(jié)果偏大的現(xiàn)狀，而這一狀況的出現(xiàn)則是由于在計(jì)算中選擇的是作業(yè)時(shí)間較大者而造成的。

4.2保障流程時(shí)間影響分析

上文對(duì)美軍某次高強(qiáng)度演戲作業(yè)節(jié)奏“1+45”下F/A-18艦載機(jī)的故障率進(jìn)行了相關(guān)靈敏度分析，發(fā)現(xiàn)在F/A-18艦載機(jī)的起飛前檢查中，相關(guān)檢查得出的故障概率對(duì)F/A-18艦載機(jī)故障作業(yè)時(shí)間有著極為明顯的影響效果，值得我軍相關(guān)人員予以重視。圖2為F/A-18艦載機(jī)作業(yè)發(fā)生概率變化下的作業(yè)時(shí)間影響示意圖。

圖2　作業(yè)發(fā)生概率變化下的作業(yè)時(shí)間影響

4.3保障決策建議

艦載機(jī)航空保障作業(yè)時(shí)間，不僅關(guān)系著艦載機(jī)的航空保障效率，同時(shí)制約著艦載機(jī)出動(dòng)架次率，所以為了保證我國(guó)艦載機(jī)的正常作業(yè)，保證我軍戰(zhàn)斗力，我軍就必須保證在航母上按照規(guī)定時(shí)間完成航空保障，筆者結(jié)合自身實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備，提出以下保障艦載機(jī)保障作業(yè)時(shí)間的建議，希望能此提高我軍戰(zhàn)斗力。

4.3.1提高艦載機(jī)本身可靠程度

在航空母艦中，艦載機(jī)十分重要，為保證我國(guó)艦載機(jī)航空保障時(shí)間充裕，除了相關(guān)艦載機(jī)的起飛檢查外，我國(guó)還可以通過(guò)加大力度對(duì)航空母艦用艦載機(jī)的研究力度的方式，提高相關(guān)航空母艦用艦載機(jī)本身的可靠程度，以減少航空母艦艦載機(jī)故障的發(fā)生頻率，并縮短艦載機(jī)故障后的維修時(shí)間，最終實(shí)現(xiàn)保障航空母艦艦載機(jī)航空作業(yè)時(shí)間的作用。

4.3.2增加備用艦載機(jī)

除了提高艦載機(jī)本身的可靠程度、嚴(yán)格進(jìn)行艦載機(jī)的起飛檢查外，我軍還可以通過(guò)增加航空母艦中的備用艦載機(jī)的方式，保障我軍艦航空母艦中載機(jī)的航空作業(yè)時(shí)間。具體來(lái)說(shuō)，由于航空母艦艦載機(jī)在起飛前出現(xiàn)的故障切實(shí)影響著其自身的航空保障時(shí)間，所以在航空母艦需要艦載機(jī)進(jìn)行作戰(zhàn)任務(wù)完成時(shí)，一旦航空母艦中的相關(guān)艦載機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)維修與故障排除往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這時(shí)相關(guān)航空母艦就可以及時(shí)、過(guò)短采用備用艦載機(jī)進(jìn)行相關(guān)作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行，以保證艦載機(jī)的航空保障時(shí)間。

5　結(jié) 語(yǔ)

本文就圖書(shū)評(píng)審技術(shù)的艦載機(jī)航空保障時(shí)間進(jìn)行相關(guān)分析研究，詳細(xì)論述艦載機(jī)航空保障流程、隨機(jī)網(wǎng)路的保障流程建模、隨機(jī)網(wǎng)路的保障流程建模求解、隨機(jī)網(wǎng)路的保障流程建模求解的實(shí)際案例分析，以及關(guān)于艦載機(jī)航空保障時(shí)間的相關(guān)討論，希望這些信息能夠推動(dòng)我軍航空母艦艦載機(jī)戰(zhàn)斗力的增長(zhǎng)。

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2016-06-08