戴昱彤，劉斌斌，劉紅巖

(西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，四川 宜賓 644000)

0 引言

近年來，我國的航天事業(yè)得到了飛速的發(fā)展。從20世紀60年代至今，我國航天測控系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有，從弱到強的發(fā)展歷程，逐步形成了一個布局合理、工作協(xié)調(diào)、適應性強的航天測控網(wǎng)[1]。航天測控網(wǎng)通常由測控中心和測量站(船)組成[2]，測量站是測控網(wǎng)的基本組成部分。在幾十年的發(fā)展進程中，航天測控領(lǐng)域積累了海量的數(shù)據(jù)。對測量站來講，數(shù)據(jù)可主要分為測控數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)3大類。測控數(shù)據(jù)主要用于向上級報送，通信數(shù)據(jù)主要用于通信狀態(tài)監(jiān)視，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)主要用于設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測。

測控站設(shè)備主要包括跟蹤測量系統(tǒng)(雷達系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)、光學系統(tǒng)等)、時間統(tǒng)一系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、勤務保障系統(tǒng)等。時間統(tǒng)一系統(tǒng)自成體系，備份手段多，故障率極低。小型測量站通常不單獨成立氣象系統(tǒng)，可依靠地方政府的氣象部門獲得氣象數(shù)據(jù)。所以，測量站可利用挖掘的數(shù)據(jù)主要集中在跟蹤測量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和勤務保障系統(tǒng)中。我國的航天測量站通常配備各種不同類型的測控設(shè)備，例如雷達、火箭遙測接收設(shè)備等；通信設(shè)備主要包括衛(wèi)通、路由器、防火墻、交換機以及時統(tǒng)等[3]；勤務保障設(shè)備主要包括油機、高低壓配電、UPS、消防和空調(diào)等[4-6]。

當前測量站的數(shù)據(jù)的存儲和應用存在著諸多問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)數(shù)據(jù)存儲零散。數(shù)據(jù)大多以文件形式零散存放，沒有形成集中統(tǒng)一的存儲方式，數(shù)據(jù)冗余度高，給后續(xù)的查詢、檢索、應用等工作帶來困難；

2)數(shù)據(jù)不成體系。數(shù)據(jù)沒有形成系統(tǒng)的體系，存儲比較雜亂，沒能針對不同的航天測量任務類型對數(shù)據(jù)進行整理，給后續(xù)的數(shù)據(jù)控制處理和維護工作帶來困難；

3)數(shù)據(jù)相對隔離。不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)呈相對隔離狀態(tài)，設(shè)備間數(shù)據(jù)的交叉應用少，數(shù)據(jù)利用率低。

測量站設(shè)備種類多，目前對于設(shè)備狀態(tài)的維護管理多依靠人工，如果能夠?qū)⒏鞣N數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)梳理、精準分類、集中管理、有效利用，將大大提升工作效率與準確度。基于此，提出了一種測量站數(shù)據(jù)池建設(shè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的集中控制，減少數(shù)據(jù)的冗余度，提高數(shù)據(jù)一致性和可維護性，提高數(shù)據(jù)的利用率。然后從多個方面并對數(shù)據(jù)的應用前景進行了展望。測量站數(shù)據(jù)池的建設(shè)將使提升測控工作的自動化與智能化程度成為可能。

1 測量站數(shù)據(jù)應用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

1.1 測量站數(shù)據(jù)內(nèi)容

通過對測量站設(shè)備類型的梳理與分析，可以得到如表1所示的測量站數(shù)據(jù)內(nèi)容。

表1 測量站設(shè)備獲取信息列表

不同數(shù)據(jù)內(nèi)容具有不同的數(shù)據(jù)特點：

目標跟蹤數(shù)據(jù)特點：實時性強，針對不同的任務(火箭)類型、數(shù)據(jù)差異大，數(shù)據(jù)量大。針對此類數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)池需著重考量怎樣進行數(shù)據(jù)篩選與清洗。根據(jù)不同任務(火箭)類型進行分類存儲與利用。

鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)特點：設(shè)備節(jié)點多，狀態(tài)監(jiān)視點多，實時性強。對鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)的利用應多用圖形化的形式進行展示，有告警應及時給出聲音等提示并及時保存設(shè)備狀態(tài)，以供崗位人員分析排查。

勤務保障類數(shù)據(jù)的特點有：參數(shù)類型繁雜，設(shè)備分布廣。針對此類數(shù)據(jù)，應分門別類做好儲存，以便事后查看。

一套設(shè)備中除輸出的數(shù)據(jù)外，設(shè)備之間的信號等也具有指示設(shè)備或系統(tǒng)狀態(tài)的功能，后續(xù)可對這些信號進行提取利用。除以上信息外，在任務準備過程中產(chǎn)生的諸多文檔也應用于數(shù)據(jù)池建設(shè)，主要由任務過程中的質(zhì)量管理體系文件組成。其中可用到的數(shù)據(jù)有：一、歸零報告；二、軟件維護文檔；三、評審報告中涉及設(shè)備狀態(tài)調(diào)整的部分。另外，崗位人員對于主、備件的更換等維護記錄，對電平等未在文書明確的參數(shù)進行調(diào)整等操作也應進行數(shù)據(jù)標準化后入庫管理。

1.2 現(xiàn)有數(shù)據(jù)的使用方法

目前，雷達、火箭遙測設(shè)備接收數(shù)據(jù)主要用于實時監(jiān)測與上報。通信設(shè)備參數(shù)主要用于鏈路質(zhì)量監(jiān)測。對勤務保障設(shè)備的監(jiān)測主要用于對相關(guān)設(shè)備狀態(tài)的實時跟蹤。目前，多數(shù)測量站已配備專門的針對勤務保障設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，通過超過閾值告警等自動化手段，崗位人員可輕松感知設(shè)備狀態(tài)并查閱歷史記錄。

針對雷達、火箭遙測接收設(shè)備數(shù)據(jù)的解算由所方軟硬件完成，另外，根據(jù)定制軟件系統(tǒng)(如指揮聯(lián)調(diào)系統(tǒng))監(jiān)測數(shù)據(jù)流量、測量數(shù)值是否符合預期(如理論彈道)。針對每次火箭發(fā)射產(chǎn)生的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行了記盤，鮮有實現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的實時應用以指導目前設(shè)備的狀態(tài)研判與設(shè)備維護工作。

通信設(shè)備一般亦有專門的軟件進行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與指標測試。大多進行關(guān)鍵鏈路流量的監(jiān)測、時延、丟包率等指標的實時顯示，多數(shù)通信設(shè)備(含地面線路與衛(wèi)星通信)已具備遠程控制能力。

在質(zhì)量管理文書中明確的對于設(shè)備狀態(tài)的修改、歸零報告中涉及的設(shè)備及故障類型、時間等信息未與設(shè)備數(shù)據(jù)形成關(guān)聯(lián)，目前僅保存于質(zhì)管部門，不便于對實際工作形成指導作用。

綜上，目前對于數(shù)據(jù)的使用存在以下幾種情況：1)有用的信息未識別為數(shù)據(jù)；2)識別但未合理采集；3)采集但未存儲應用；4)存儲但未集中整理與分析；5)對數(shù)據(jù)進行了分析但未盡其用。

1.3 測量站數(shù)據(jù)應用的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)池的差序格局是先有數(shù)據(jù)后有模式，因此需要一種自底向上的方式以一種大數(shù)據(jù)融合的方法實現(xiàn)集成。大數(shù)據(jù)融合即建立數(shù)據(jù)間、信息間、知識片段間多維度、多粒度的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)更多層面的知識交互[9]。測量站的數(shù)據(jù)池建設(shè)面臨以下挑戰(zhàn)：

1)針對業(yè)務需求的有用數(shù)據(jù)的識別。根據(jù)航天事業(yè)的發(fā)展，測量站的業(yè)務需求也在悄然發(fā)生變化，要提升業(yè)務科學化、智能化水平，需要將多種數(shù)據(jù)進行交叉應用。然而海量的數(shù)據(jù)與有限的精力又要求開發(fā)者需將識別工作與業(yè)務需求進行緊密結(jié)合。需要首先進行業(yè)務需求的細致分析，再進行數(shù)據(jù)的識別。

2)割裂的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。需處理的數(shù)據(jù)從來源角度看是多源異構(gòu)的。而且，這些數(shù)據(jù)被物理地存放在不同的系統(tǒng)中。這些割裂的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)造成了各種數(shù)據(jù)孤島，需要把這些割裂的數(shù)據(jù)以合適的方式整合到統(tǒng)一的系統(tǒng)中。目前測量站的數(shù)據(jù)庫基本是針對少數(shù)集中主要業(yè)務進行專門的設(shè)計。數(shù)據(jù)庫之間的信息利用不夠充分，缺乏關(guān)聯(lián)應用。

3)數(shù)據(jù)規(guī)模與數(shù)據(jù)價值的矛盾。數(shù)據(jù)越來越豐富，提供了更多有價值的信息。但數(shù)據(jù)價值并不與規(guī)模成正比，對已有的數(shù)據(jù)存儲和處理方法提出了挑戰(zhàn)，需要對融合的規(guī)模進行控制。設(shè)備聯(lián)試時，每秒產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，而整個聯(lián)試過程長達幾小時。這就需要根據(jù)業(yè)務需求與現(xiàn)實條件挑選具有應用與查詢意義的數(shù)據(jù)進行挑選保存。

4)跨媒體、跨語言的關(guān)聯(lián)。需要處理的數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，這對數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的發(fā)現(xiàn)提出了挑戰(zhàn)。尤其是圖片、視頻、音頻數(shù)據(jù)與文本數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。測量站數(shù)據(jù)池建設(shè)的一個重要任務就是將多模態(tài)數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)應用。

5)知識的隱含性。除了顯式知識外，通常隱式知識、隱式關(guān)系比顯式知識更重要。在測量站的數(shù)據(jù)中，這種有用的“隱式關(guān)系”通常是指崗位人員多年累積的“崗位經(jīng)驗”。比如各種方案中的流程，故障的快速定位等經(jīng)驗。

2 數(shù)據(jù)池建設(shè)方法

數(shù)據(jù)池建設(shè)一般應遵循以下原則：1)先進性和實用性，采用當前先進而成熟的技術(shù)，在平臺的選擇上，要考慮到航天測控這個特殊領(lǐng)域?qū)浻布a(chǎn)化等方面的要求；2)一致性與完整性，所有數(shù)據(jù)將采用統(tǒng)一的編碼和數(shù)據(jù)存儲格式，建立規(guī)范完整實用的數(shù)據(jù)管理流程；3)標準化與規(guī)范化，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與字段定義符合測量站數(shù)據(jù)的使用、查看習慣，便于長期的使用；4)開放性和可擴展性，充分考慮后續(xù)數(shù)據(jù)的持續(xù)增加，在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計和管理方案制定時預留，多類型數(shù)據(jù)錄入接口、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系設(shè)計可兼容新數(shù)據(jù)[10]。

2.1 數(shù)據(jù)池建設(shè)流程

通常，數(shù)據(jù)池建設(shè)離不開“兩個流程、兩個模型和3個標準”，兩個流程內(nèi)容為需求分析和系統(tǒng)建模，兩個模型內(nèi)容為數(shù)據(jù)和業(yè)務功能模型，3個標準的內(nèi)容為信息分類編碼標準、數(shù)據(jù)元素標準和數(shù)據(jù)庫模型標準[11-12]。根據(jù)各類數(shù)據(jù)池建設(shè)經(jīng)驗，分析測量站數(shù)據(jù)特點，提出適用于測量站數(shù)據(jù)池的建設(shè)路線，如圖1所示。

圖1 測量站數(shù)據(jù)池建設(shè)流程

由圖1中可知，測量站數(shù)據(jù)池建設(shè)，首先要對目前測量站已產(chǎn)生數(shù)據(jù)及相關(guān)流程進行梳理，在此基礎(chǔ)上進行總體需求分析。其次，為了使總體需求在目前的各項條件下通過部分軟硬件采購與先進技術(shù)的應用最終落地，需要對現(xiàn)有技術(shù)理論與實現(xiàn)方法進行學習，包括是否有選取國產(chǎn)化軟硬件的要求等，選取合適的實現(xiàn)途徑。再次，詳細深入地進行自上而下的業(yè)務需求分析，結(jié)合對設(shè)備數(shù)據(jù)的詳細梳理，細化針對每項業(yè)務需求的數(shù)據(jù)來源。最后，進行數(shù)據(jù)池總體建模與實現(xiàn)。在實現(xiàn)時為了進行多種擴展應用應在保證安全性的前提下留取數(shù)據(jù)提取接口，以保證數(shù)據(jù)池作用的充分發(fā)揮。數(shù)據(jù)池建成后，需要在實際工作中進行驗證與改進。

2.2 業(yè)務需求分析

測量站的中心任務是圓滿完成跟蹤測量任務，萬無一失、圓滿成功的要求又需要保證設(shè)備狀態(tài)始終保持正確的狀態(tài)，或者出現(xiàn)問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并排除。故測量站業(yè)務需求主要有以下4個方面：

1)測控數(shù)據(jù)的上傳下達。這是測控站最基本也是最中心的任務。當前，測量站在數(shù)據(jù)的收發(fā)方面能夠滿足任務文書基本要求，各類數(shù)據(jù)也進行了分類存儲，而未對設(shè)備數(shù)據(jù)進行精細化關(guān)聯(lián)存儲與運用。為對后續(xù)“自動化”、“智能化”應用更加“有用”，就應在“哪些數(shù)據(jù)應該存儲”，“哪些數(shù)據(jù)應該以什么樣的形式與頻率存儲”，“多種多類數(shù)據(jù)應該做怎樣的數(shù)據(jù)模塊劃分”等方面進行多設(shè)備領(lǐng)域?qū)＜已杏懞蟠_定。

2)設(shè)備狀態(tài)的集中監(jiān)視與告警。當前，對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視主要依托所方在研制整套設(shè)備時所配備的監(jiān)控軟件。軟件含有對設(shè)備參數(shù)的查詢與設(shè)置功能，亦有針對單臺設(shè)備的告警信息顯示及日志記錄等功能。測量站數(shù)據(jù)池的建設(shè)可利用此類軟件，以獲取設(shè)備狀態(tài)、告警信息等。在此基礎(chǔ)上，將一次任務的一種特定設(shè)備技術(shù)狀態(tài)作為標識，記錄設(shè)備的更多關(guān)鍵參數(shù)值，這些正常參數(shù)值便可成為此次任務的設(shè)備參數(shù)參照值，便于崗位人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備性能波動甚至異常。

3)測控數(shù)據(jù)的智能化判讀。測控數(shù)據(jù)的智能化判讀是通過對當前測控數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行比較實現(xiàn)的。這種比較是基于留存有大量的任務實戰(zhàn)數(shù)據(jù)而進行的。測量站設(shè)備配備后，由于其在役時間長(通常為5年以上)，在失效前，設(shè)備性能會隨著時間推移而緩慢變化，而大量歷史數(shù)據(jù)的留存將使這種變化變得可捕捉。大多數(shù)設(shè)備的性能變化對于某次任務的影響難以直接測量，但能夠找到某次類似、時間臨近的任務狀態(tài)下設(shè)備的參數(shù)數(shù)據(jù)，在實際工作中就足以實現(xiàn)比以往精細得多的判讀。

4)設(shè)備故障排除的輔助功能。測量站工作逐漸向“自動化”、“少人化”方向發(fā)展的過程中，研發(fā)設(shè)備故障輔助診斷系統(tǒng)是必然的趨勢。要實現(xiàn)設(shè)備故障排除的輔助功能，一是要搜集必要的實時測控數(shù)據(jù)；二是需要搜集歷史任務中的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)；三是要使用自動化儀器儀表控制技術(shù)進行信號參數(shù)的提??；四是需要利用成熟崗位人員的崗位經(jīng)驗將前三者進行整合與自動化實現(xiàn)。

2.3 數(shù)據(jù)需求分析

根據(jù)業(yè)務需求分析得到的4種業(yè)務，對數(shù)據(jù)來源進行劃分與分類入庫。如圖2所示，針對4種業(yè)務，梳理數(shù)據(jù)來源。5種來源的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選、清洗、標準化后進入數(shù)據(jù)庫管理，在進行后3種業(yè)務時，同時要用到當前設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中狀態(tài)類似的歷史數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)建模、經(jīng)驗植入、分析比較等方法的運用，更好地服務于崗位工作。

圖2 與業(yè)務需求對應的數(shù)據(jù)來源

測控、通信數(shù)據(jù)可依賴現(xiàn)有數(shù)據(jù)交互計算機獲取，只是在入庫的格式與方式上需要多加考量。設(shè)備狀態(tài)參數(shù)可從各設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)獲取[13-14]。利用儀器控制技術(shù)，獲取測量儀器、設(shè)備中的信號指標、關(guān)鍵參數(shù)值。過程管理文件中的數(shù)據(jù)——通常為表征任務技術(shù)狀態(tài)的設(shè)備指標、規(guī)程等——可通過人工錄入或使用自動化工具進行獲取。

2.4 測量站數(shù)據(jù)類型與入庫方式

通過對測量站信息種類的分析可知，測量站數(shù)據(jù)存在3種類型：1)數(shù)字類型；2)模擬類型；3)文本類型。針對不同的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)入庫方式也有所差異。

數(shù)字類型數(shù)據(jù)包含測控設(shè)備解算出的目標位置、速度等信息，大部分設(shè)備內(nèi)部的監(jiān)控指標，表征鏈路通信狀態(tài)的時延、丟包率等信息，勤務保障系統(tǒng)中的已由傳感器數(shù)字化后的信息等。數(shù)字類型數(shù)據(jù)在入庫時可方便地“修剪”成固定格式直接入庫。

模擬類型數(shù)據(jù)包含遙外測設(shè)備、衛(wèi)通設(shè)備等自調(diào)制解調(diào)器之后的載波數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可由頻譜儀等設(shè)備進行數(shù)字化。利用儀器編程技術(shù)可以對此類數(shù)據(jù)進行數(shù)字化獲取。模擬類型的數(shù)據(jù)在提取關(guān)鍵特征——如中心點頻、載噪比、尖峰值等——并進行數(shù)字化后進行入庫。

文本類型數(shù)據(jù)主要為任務過程質(zhì)量管理文書。其中包含設(shè)備狀態(tài)更改記錄，任務狀態(tài)參數(shù)的詳細記錄，關(guān)鍵參數(shù)指標測試記錄，故障歸零報告等與任務相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)信息。這部分信息通常是最需要重點關(guān)注的部分。文本類型數(shù)據(jù)可進行需求分析后，進行分類入庫。例如軟件維護內(nèi)容、設(shè)備狀態(tài)變更、主備件維護更換時間等信息可通過設(shè)置關(guān)鍵標簽(查詢用)，以簡潔易懂的文本方式入庫。針對故障類文本，可將故障時間對應的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進行標準化入庫，可將處置方法等與故障設(shè)備關(guān)聯(lián)后以文本方式入庫。

3 數(shù)據(jù)運用展望

3.1 智能數(shù)據(jù)判讀與決策輔助

存盤測量數(shù)據(jù)、設(shè)備指標數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)控機中存在大量的數(shù)據(jù)相關(guān)性可挖掘。對于測控領(lǐng)域來說，相似任務狀態(tài)(數(shù)據(jù)庫中用指標篩選即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)分類)的測控參數(shù)之間具有高相關(guān)性。這些數(shù)據(jù)可以用于對照檢查，可提示當前設(shè)備指標是否符合預期，若不符合就需要重點關(guān)注。另一方面，針對同一臺設(shè)備，進行輸出與輸入的關(guān)系探索，在一定范圍內(nèi)可預測對于某個輸入的輸出值范圍。大量關(guān)鍵數(shù)據(jù)的判讀可進行關(guān)聯(lián)并實現(xiàn)對指揮決策的輔助與支持。

3.2 多模態(tài)數(shù)據(jù)的相關(guān)性研究

針對不同的設(shè)備，崗位人員根據(jù)經(jīng)驗能夠通過多種途徑判斷設(shè)備狀態(tài)。這些經(jīng)驗往往涉及多種模態(tài)，比如設(shè)備(天線等機械設(shè)備)運轉(zhuǎn)的聲音頻率、大小與設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)緊密相關(guān)。通過遠程的傳感器布置與對聲音的特征提取與分析，可達到事半功倍的效果。雷達設(shè)備的波形特征提取與應用，將使得該崗位人員具有更多的科學化手段感知設(shè)備狀態(tài)。在狀態(tài)監(jiān)視與應急方案中的多種類型數(shù)據(jù)的提取與應用將縮短故障分析時間。

3.3 基于頻譜分析的中、射頻設(shè)備功能檢測方法

中頻、射頻、天線設(shè)備是雷達、遙測、衛(wèi)星通信等分系統(tǒng)中的重要組成部分。通過使用頻譜儀等儀器對射頻、中頻設(shè)備中流動的模擬信號的特征提取，可得知信號特性或設(shè)備的放大性能、頻偏等指標是否合乎標準[15-16]。而這些設(shè)備使用周期普遍較長，可通過定期對各節(jié)點頻譜特征的測量，建立設(shè)備的健康檔案庫，當有設(shè)備出現(xiàn)性能明顯下降時便于向裝備部門申請維修或更換，實施設(shè)備失效前的預防性措施，確保航天任務萬無一失。

目前，已發(fā)現(xiàn)5G信號對于測控設(shè)備天線數(shù)據(jù)接收的干擾，對于干擾的發(fā)現(xiàn)與處置主要依靠經(jīng)驗與操作頻譜儀等檢測設(shè)備[17-19]。運用儀器控制與數(shù)據(jù)提取技術(shù)，將頻譜數(shù)據(jù)與特征提取入庫，將使得干擾監(jiān)測等變得簡單，也將崗位工作從對人員經(jīng)驗的依賴中解脫出來。

3.4 航天測控任務自動化運行

自動運行技術(shù)是根據(jù)控制對象的工作流程建立自動運行模型和反饋機制，利用計算機控制技術(shù)實現(xiàn)過程的自動控制和設(shè)備管理等相關(guān)任務[20-22]。

測量站接收測控中心的測控計劃和航天器瞬跟信息，根據(jù)測控計劃的要求時間節(jié)點自動生成工作流程，并在自動化運行過程中進行故障診斷、異常處理，同時向監(jiān)控分系統(tǒng)提供測站長管任務自動化運行過程中設(shè)備自身狀態(tài)，自動化分析判斷任務數(shù)據(jù)，并生成工作報表。崗位人員工作效率將大大提高，降低誤操作風險，實現(xiàn)任務過程的自動化、可視化、智能化。航天測控對于可靠性的高要求，必定要求對設(shè)備狀態(tài)的精準把握，而這就是對信號數(shù)據(jù)與設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進行深入分析實現(xiàn)的。

3.5 數(shù)據(jù)的可選擇性導出與開放式應用

測控、通信、設(shè)備狀態(tài)、指標數(shù)據(jù)和任務過程文件內(nèi)容入庫后，數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式進行存儲，除進行只要業(yè)務的支撐外，數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)可實現(xiàn)導出，用于其它業(yè)務——比如用于模擬訓練平臺的輸入、特定故障分析等，也為未來某特定方式的數(shù)據(jù)融合提供了接口,提取數(shù)據(jù)文件的格式可以xml文件等通用形式。

3.5.1 作為模擬訓練平臺的輸入數(shù)據(jù)

當前的模擬訓練平臺為定制，只能納入部分訓練模式。將實際的設(shè)備參數(shù)進行提取并輸入將提升模型的準確度。另外，海量設(shè)備數(shù)據(jù)將使得模擬訓練系統(tǒng)的純軟件化變得可行。將大大降低模擬訓練系統(tǒng)的采購資金，甚至可進行自主研發(fā)。

3.5.2 特定故障分析的數(shù)據(jù)提取

以故障樹為模型的故障輔助診斷系統(tǒng)智能囊括部分故障的分析，對于一些特殊的故障，需要提取特定時段、特定限制條件的歷史數(shù)據(jù)和故障時的數(shù)據(jù)進行分析比對。靈活的數(shù)據(jù)抽取方式將提升此類故障分析的科學化程度。

3.5.3 為未來數(shù)據(jù)融合提供接口

目前，已有針對當前不同遙、外測設(shè)備的數(shù)據(jù)融合技術(shù)實現(xiàn)[23-26]。實現(xiàn)方法為進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式約定后由中心計算機利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)進行彈道計算等，此種方式的實現(xiàn)由上級統(tǒng)一規(guī)劃。而設(shè)備型號與性能將不斷更新，數(shù)據(jù)池中的數(shù)據(jù)能夠以靈活的方式導出將使得未來的數(shù)據(jù)融合過程更加靈活，擴展性更好。

3.6 設(shè)備數(shù)字檔案的建立與利用

數(shù)據(jù)庫中含有大量設(shè)備產(chǎn)生的測量參數(shù)、監(jiān)視軟件中的狀態(tài)參數(shù)、測量儀器產(chǎn)生的設(shè)備指標數(shù)據(jù)及質(zhì)管文書中設(shè)備狀態(tài)的改變記錄。除了目前已實現(xiàn)的對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視，建立設(shè)備數(shù)字檔案可實現(xiàn)如下功能：1)對關(guān)鍵指標的存儲與分析，實現(xiàn)對設(shè)備性能的感知；2)存儲設(shè)備損耗相關(guān)信息，便于崗位人員進行預防性維護或采取相應措施。設(shè)備配備、送修、故障的時間、操作后性能變化及操作依據(jù)等信息需詳細錄入；3)設(shè)備狀態(tài)更改日志的建立將有助于崗位工作交接，防止因交接不到位產(chǎn)生的技術(shù)狀態(tài)把控不到位;4)經(jīng)過對設(shè)備性能的長期跟蹤，使得捕捉與設(shè)備現(xiàn)有性能的差異化值變得容易，設(shè)備故障更易識別。

3.7 指揮顯示系統(tǒng)的個性化定制

通常，指揮顯示系統(tǒng)主要顯示測控數(shù)據(jù)與設(shè)備通斷等信息。測量站數(shù)據(jù)池建設(shè)好后，可設(shè)置固定顯示界面與可定制界面。每名指揮員擅長的領(lǐng)域或崗位職責有差異，可在定制界面將相關(guān)崗位指揮員所關(guān)心的信息加入，便于更深入的對其關(guān)注的設(shè)備或鏈路狀態(tài)進行把控分析。

4 結(jié)束語

當前正處于航天技術(shù)的大發(fā)展期，航天強國的建設(shè)離不開對先進技術(shù)的運用。目前測量站的數(shù)據(jù)存在著存儲零散、不成體系、相對隔離的問題。鑒于此，提出了適用于測量站的數(shù)據(jù)池建設(shè)流程，依托現(xiàn)有的硬軟件條件，分析業(yè)務、數(shù)據(jù)需求，對數(shù)據(jù)進行了梳理與分類入庫。數(shù)據(jù)池的建設(shè)將實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中控制，減少數(shù)據(jù)的冗余度，提高數(shù)據(jù)一致性和可維護性，提高數(shù)據(jù)的利用率。將使得多種數(shù)據(jù)應用可行，而這些應用的實現(xiàn)，將使得測量站工作的自動化、智能化、科學化水平大大提升。