陳鴻，劉開元，李進杰，張娜

（海軍航空工程學院青島校區(qū)，青島　266041）

航空電子裝備維護訓練效果評估方法

陳鴻，劉開元，李進杰，張娜

（海軍航空工程學院青島校區(qū)，青島266041）

對航空電子裝備維護訓練效果進行評價是一項復雜的工作，存在操作步驟復雜、排故方法靈活、工作安全注意事項多等困難。針對上述難點，提出一種客觀的訓練效果評估方法，能夠定量的評價參訓人員的維護操作水平和故障排除能力，降低評估過程中人為主觀因素的影響，為航空電子裝備維護訓練效果評估提供新的思路和方法。

航空電子裝備；航空訓練模擬器；維修考核；量化評估

0　引言

近年來，新型航空電子裝備不斷列裝，這就要求部隊人員需要能夠較快地掌握新型裝備的使用維護方法，以便新裝備能盡快形成戰(zhàn)斗力，因此如何利用好航空訓練模擬器開展維護訓練，提高訓練效果，越來越受到各級的重視。訓練效果評估是保證維護訓練的質(zhì)量，提高航空電子裝備技術保障效能的重要手段。訓練效果評估是否科學、是否全面、是否準確，將直接影響對部隊維護訓練水平的準確把握，影響對維護工作的指導和改進，并最終會影響航空電子裝備技術保障能力的生成。

本文在航空訓練模擬器中引入訓練效果自動評估方法，提出針對航空電子裝備訓練效果的客觀評價模型，能夠有效提高維護訓練的規(guī)范化、自動化水平。

1　維護訓練的主要內(nèi)容

目前，利用航空電子裝備維護訓練模擬器開展的訓練主要包括：機上通電檢查、地面功能檢查以及故障分析與排除這三大類，一個典型的訓練流程如圖1所示。

當教員在導調(diào)臺上下達訓練科目后，一名參訓人員依據(jù)維護規(guī)程在訓練模擬器座艙中對電子裝備進行通電，其他參訓人員操作地面檢測設備進行各項功能檢查；若教員在一開始設置了故障，在檢查中將出現(xiàn)對應的故障現(xiàn)象。參訓人員記錄故障現(xiàn)象，通過分析和檢查，確定維修方案，依據(jù)方案逐步定位故障，最后排除故障。在這個過程中訓練參訓人員綜合運用檢測設備、維修工具，正確操作座艙和檢測設備，進行故障分析并快速排除故障的能力。

圖1　維護訓練流程圖

為了實現(xiàn)訓練效果的自動評估，該型航空訓練模擬器在操作過程中將參訓人員的每步操作按照先后順序記錄到數(shù)據(jù)庫中，訓練結束后由系統(tǒng)自動完成訓練成績的評定，并指出其中的錯誤操作。那么如何客觀公正評價學員操作的正誤，并給出訓練成績呢？在記錄的每步操作的基礎上，還需要建立訓練效果評估模型，來完成訓練成績的自動計算。

2　維護訓練效果評估模型

訓練效果評判是衡量參訓人員訓練成效的標尺，必須做到細致公正。由于機上通電檢查和地面功能檢查的客觀性和規(guī)范性較強，而故障分析與排除的主觀性和經(jīng)驗性較強，因此可以將訓練效果的評估模型分為兩種：檢查操作訓練效果評估、故障排除訓練效果評估。

（1）檢查操作訓練效果評估

檢查操作訓練的目的是為了讓參訓人員熟悉機上座艙按鍵分布，熟練掌握機上通電檢查或者地面檢測設備的使用操作步驟，并嚴格遵守機上操作安全注意事項。為了評判的準確客觀，可將操作定義為以下三種類型：關鍵操作、有效操作、危險操作。

①有效操作

通電檢查或功能檢查的操作，是具有嚴格的前后制約關系的，每一步操作都必須是在所有先決操作已經(jīng)執(zhí)行的條件下，進行該操作才是有效的。例如：航空電子設備的上電操作，多功能顯示器要加電，必須滿足航空電子啟動板上電；而航空電子啟動板上電，必須滿足機上總供電開關已打開。

當參訓人員對座艙內(nèi)某電門進行操作時，若滿足所有有效條件，則判定該操作為有效操作，若不滿足，則判定為無效操作。

②關鍵操作

為了評價參訓人員是否按照維護規(guī)程完成了該訓練科目規(guī)定的全部操作，將整個訓練科目的操作流程劃分為多個關鍵操作，按參訓人員完成的關鍵操作數(shù)給出訓練完成度的評價。例如航空電子裝備上電這個訓練科目，其關鍵操作就可以分為：k1=接通機上電源、k2=完成系統(tǒng)配電、k3=航電系統(tǒng)上電、k4=多功能顯示器上電，如表1所示。只有這四個關鍵操作全部完成才算完成該科目的全部訓練操作。

通過結合有效操作可以發(fā)現(xiàn)，完成每個關鍵操作所需要的有效操作步數(shù)是有限的，因此在每項訓練科目中可以計算出最少有效操作次數(shù)。

③危險操作

在檢查操作過程中有一些操作是具有危險性的，會出現(xiàn)對裝備甚至生命產(chǎn)生嚴重威脅，這一類操作是嚴格禁止的，例如扳動起落架收起開關、按動武器投放/發(fā)射按鈕等?？蓪⑦@些違反機上操作安全注意事項的操作定義為危險操作，一旦在訓練中發(fā)生，將嚴重影響訓練成績。

在定義了以上三種操作要素后，下面就可以給出訓練效果評判公式：已知某項通電檢查或功能檢查訓練科目，共有K個關鍵操作，某個關鍵操作的分值權重為Wi，完成該關鍵操作所需最少有效操作次數(shù)為Ni，并且有：

若某參訓人員在完成該科目訓練過程中，共完成了k個關鍵節(jié)點，在完成每個關鍵節(jié)點過程中進行的有效操作次數(shù)為ni，無效操作次數(shù)為mi；在完成整個訓練過程中的危險操作次數(shù)為d，則該參訓人員此項科目的訓練成績?yōu)椋?/p>

由上述公式，可得：

當k=K，ni=Ni，mi=0，d=0時，最終成績?yōu)?00，即以最少有效操作完成所有關鍵節(jié)點，并無危險操作時，成績?yōu)闈M分；

表1　航空電子設備上電科目的操作定義表

當k＜K時，即未完成某一關鍵節(jié)點時，按權重比例扣總分；當ni＞Ni，mi≠0時，即完成某一關鍵節(jié)點過程中，實際操作次數(shù)超出最少有效操作，超出次數(shù)越多，扣分越多，其中無效操作雙倍扣分；

當d≠0時，即一旦在整個操作過程中出現(xiàn)危險操作，最終成績?yōu)?。

以上即為檢查操作訓練效果評估模型。

（2）故障排除訓練效果評估

部隊在實際工作中飛機出現(xiàn)故障后，要求維護人員在較短時間內(nèi)盡快排除故障，保證飛機的完好率，因此排故訓練需限定最長時間。某項排故科目開始后，參訓人員通過觀察故障現(xiàn)象，分析故障可能原因，利用各種手段隔離故障，逐步定位故障。

與通電檢查操作不同，排故的過程依據(jù)不同人的經(jīng)驗和思路，對同一故障可能采用大不相同的方法進行分析和排除，最終都能排除故障。因此排故帶有很大的主觀性，其過程不是唯一的，沒有標準答案。那如何給排故制定訓練效果評估的標準呢？雖然排故的過程不確定，但每一次排故的最終結果是確定，因此可以將最終是否排除故障作為制導訓練效果評估模型的關鍵。

設某套航空電子裝備共有L個LRU（外場可更換單元）和連接電纜，其真實故障LRU為x。排故訓練后，在規(guī)定時間T內(nèi)，參訓人員最終將故障隔離到a個LRU上，其集合設為｛yi｝；且在完成整個訓練過程中的危險操作次數(shù)為d，則該參訓人員此項科目的訓練成績?yōu)椋?/p>

由上述公式，可得：

當a=1且yi=x時，即表示受訓人員在規(guī)定時間內(nèi)，正確定位并排除故障，并且無危險操作時，成績?yōu)闈M分；

當a＞1且x∈｛yi｝時，即表示受訓人員在規(guī)定時間內(nèi)，經(jīng)分析排除將故障隔離到一部分LRU上，即｛yi｝，且包含正確的故障點x。此時a越小，懷疑的故障LRU越少，故障定位的越準確，因此得分越高。

當a＞1且x?｛yi｝時，即表示受訓人員最終得出的可能故障LRU不包含正確的故障點，即判定為排故失敗，成績?yōu)榱恪?/p>

當d≠0時，即一旦在整個操作過程中出現(xiàn)危險操作，最終成績?yōu)?。

（3）總訓練成績評判

總訓練成績評估公式為：

總訓練成績都是由分項成績及其權重計算得到的。而分項成績則已通過前述訓練效果評估模型計算得到。

3　結語

將訓練效果的自動評估引入航空訓練模擬器，能夠使航空電子裝備的維護訓練形成閉環(huán)。從而能夠?qū)Σ筷牼S護訓練狀況進行有效評估，并提出針對性改進對策和訓練方法，來推動訓練水平的不斷提高。本文在航空訓練模擬器中引入訓練效果評估方法，在完整記錄參訓人員各項操作時序的基礎上，提出了機上通電檢查和地面功能檢查訓練效果評估模型；針對故障排除訓練主觀性強、方法靈活的特點，基于有限時間內(nèi)的排故結果，提出客觀可行的排故訓練效果評估模型；所提出的評估模型對于提高部隊訓練的規(guī)范化、自動化水平，建設科學客觀的訓練效果評估體系具有一定的借鑒意義。

［1］陳鴻，李進杰，高偉等.某型機載電子吊艙維護訓練系統(tǒng)設計［J］.現(xiàn)代電子技術，2014，37（22）：84-87.

［2］郭龍，陳鴻，李進杰等.基于ADAM模塊的航空訓練模擬器數(shù)據(jù)采集與控制［J］.現(xiàn)代電子技術，2014，37（18）：98-101.

［3］雷震，李慶全，何嘉武.基于IETM的武器裝備虛擬維修訓練系統(tǒng)設計［J］.現(xiàn)代電子技術，2015，38（16）：138-140.

［4］劉建友，曹繼平，陳桂明，代海飛.基于模糊綜合評價方法的裝備維修訓練效果評價［J］.四川兵工學報，2014，35（1）：58-61.

［5］崔凱旋，石全，胡起偉，張文宇.基于梯形云模型的裝備保障訓練效果評估研究［J］.計算機仿真，2013，30（5）：306-353.

An Assessing Method of Avionic Maintenance Training Effect

CHEN Hong，LIU Kai-yuan，LI Jin-jie，Zhang Na
（Naval Aeronautical Engineering Academy Qingdao Branch，Qingdao 266041）

There are several difficulties in assessing the operator's ability of maintenance on avionic maintenance training device such as complex operation procedure，kinds of methods in debugging malfunction and lots of work security precautions.In order to assess operator's ability justly，proposes an impersonal evaluation method which can assess operator's level of maintenance and upkeep quantitatively.This method can decrease the influence created by man and provide a new method of assessing training effect on avionic maintenance training device.

Avionic；Maintenance Training Device；Maintenance Examination；Quantitative Appraisal

1007-1423（2016）26-0014-04DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2016.26.003

陳鴻（1981-），男，福建永泰人，博士，講師，研究方向為航空電子對抗技術、機載設備自動測試技術

劉開元（1988-），男，山東濰坊人，碩士，講師，研究方向為航空電子對抗技術

李進杰（1975-），男，山東平度人，碩士，副教授，研究方向為航空電子對抗技術

張娜（1982-），女，山東青島人，碩士，講師，研究方向為航空電子對抗技術

2016-06-21

2016-09-10