浅析空管自动化系统效能评估方法

1、浅析空管自动化系统效能评估方法浅析空管自动化系统效能评估方法2064202109-0234-020 前言在航空也业进展中，空管自动化的系统渐渐得到了广泛应用，其系统能够实现对飞行员飞行状态以及飞行冲突和异样状况的监视，还能够对管制员进行飞行打算确实定，从而实现对飞行状态的动态化治理。此系统为空管部门进行空中指挥和治理的关键系统，为了保证其系统具有良好效能，就需要实行有效的评估方法来对其系统效能进行评估，本文就通过层次分析评估方法来对空管自动化系统效能进行评估。1 空管自动化系统概述此系统主要包括了雷达数据的处理、航空飞行数据的处理和动态性显示、飞行数据的记录与回放、系统的监控与治理以及容灾的备

2、份等功能，其各个功能实体是通过网络的交换机进行互联的。此系统核心的功能就是能够实现对多种雷达信号的融合性处理，把雷达信号和飞行的打算以及动态电报实现有效的关联，让空中交通的管制人员能够对空中交通的态势和航空器管制的位置、高度与飞行的方向等飞行状态实现实时的把握，同时此系统还能够为管制人员提供飞行冲突和异样告警等信息，从而为飞行决策提供良好的关心1。雷达数据的处理主要是对多种雷达信道的信号进行接收、对其数据进行融合以及实现航迹和飞行打算的自动化相关等，其需要具备高性能的处理能力以及可靠性。航空飞行数据的处理主要是对电报进行自动化的处理、对飞行打算的治理、对飞行轨迹的估算以及飞行打算的冲突实施探测

3、等，航空飞行数据的动态性显示主要是对飞行的态势进行实时的显示，涉及雷电的数据以及飞行的数据等，并提供相应人机的接口，为管制员对空中交通的监视以及指挥具有关心作用。系统的监控与治理主要是进行系统自身运行状况的监视与治理，主要涉及接口运行、设备的运行以及应用软件等运行的状态2。飞行数据的记录与回放主要是进行雷达航迹、各个席位的管制员操作的画面和指令等数据的记录，同时还包括对一些告警信息的记录和存储，还支持记录的回放和查看。容灾的备份主要是进行系统核心功能的实体、网络以及数据要素等进行冗余的设计与备份。2 层次分析评估方法概述本文对空管自动化系统的效能评估主要就是接受层次分析评估方法，此方法是由美国

4、的学者所提出的把定性与定量分析进行有效结合的分析法，其能够对多指标的冗杂性系统进行分析和评价。此方法是把冗杂性问题通过逐层进行分解，后于每一层次来把分解后问题进行逐步的分析，每一个层次内每个因素都对总体的结果影响程度进行量化。此方法能够用在对多个目标、多个准则以及多个时期系统的评价中，特殊适合用在具备分层交叉性评价指标类型，且其目标值又具有难以进行定量描述的系统3。通过层次分析评估方法来进行综合评估数学模型的建立以及分析计算的过程，可以分成6步骤。根据系统评价指标的体系，来进行系统评价相关指标体系层次结构建立;构造出同一层次的某一个评价准则下的各评价指标中，两两比较性相对重要推断的矩阵，同时对

5、其实施量化和标度;通过推断矩阵中相对重要标度来计算出各个比较指标其相对此准则權重的向量;根据各个基本指标性质来建立规格性评价函数的模型;根据各个基本的指标值以及评价的函数，来计算出其相应指标评价函数的向量;最终依据评价函数的向量以及权重向量进行单一准则条件下评价值的计算，后逐层依次进行计算，直到完成目标层的计算，计算系统总的评价值4。3 基于层次分析评估方法的空管自动化系统效能评估3.1 确定评估指标体系信息处理的能力：主要包括对监视数据、飞行的数据、航行的情报、气象的信息等的处理，还包括信息相关的能力以及帮助决策的能力等。监视数据的处理主要分解成范围、连续性能、精度、更新、最大的雷达能输入的

6、数量、最大能够接入的ADS-B广播式的自动化相关监视数量、能够处理的每部雷达在每次扫描最大的点剂和航迹数量、单个ADS-B能够处理最大的航迹数量、同时具有最大系统的航迹数量等9项指标;而飞行数据的处理主要分解成飞行的情报、空域的状态、飞行的打算以及飞行基打算的最大处理数量等4项指标;其航行情报的处理主要分解成静态航行的资料、雪情的报告和动态航行的通告等3项指标;其气象信息的处理主要分解成雷雨、风、云层、温度、湿度以及能见度等6项指标;其信息相关的能力主要分解成系统航迹和飞行打算的自动化相关、其人工相关和地址码在内的诸多相关与保持以及去相关等指标;其帮助决策的能力主要有进港排序、航班冲突调配和建

7、议、飞行打算冲突与调配以及危急的避让和提示等指标5。系统监控的能力：主要包括有状态的监视、告警的功能、日志的治理以及记录的回放等中间层的指标，其中状态的监视可以分解成网络、接口、设备以及应用程序的状态监视指标;其日志的治理可以分解成系统内的数据保存最短的时间、AFTN报文记录、历史飞行的打算、管制员操作的记录、重放的记录介质的时间、离线的数据治理指标;其告警功能主要有紧急性、区域的侵入性、最低的安全高度、重复代码、飞行的航路是否一致性、运行答应、下滑道的监视等告警指标;其记录的回放能够分解成雷达航迹的数据、管制员操作的画面与指令以及故障报警等回放指标。可靠性指标：主要分解成固有的可用度、数据的

8、过载处理、系统的降级处理、冗余的设计、对数据处理的平均没有故障时间监视、单台的工作站其平均没有故障的时间等指标。 操作和维护性能：主要有人机界面、软件配置相关治理、运行和维护、开放性体系的结构等中间层指标。人机的界面可以分解成相应时间、错误提示、关心机制、美观规范等指标;其运行和维护可以分解成单工作站其冷启动的时间、系统完成冷启动的时间、工作站和服务器CPU的平均性占有率以及最大时间的同步误差指标;其软件的配置治理能够分解成版本的治理、维护和升级、运行的治理和裁剪性等指标;其开放性体系的结构能够分解成硬件、软件、中间件等模块化的程度等指标6。经济性指标：主要可以分解成研制、生产、使用和保障、建

9、设等费用以及建设的周期等指标。3.2 绩效评估的步骤和方法依据层次分析评估方法思想来对空管的自动系统实施效能的该评估，主要可以将其分成4个步骤，首先需要进行递阶层次化结构提供的评价指标相关体系建立，后对各个评价指标权重进行逐层的计算，再根据各个基本指标性质来建立出相应规格评价函数的模型，并计算出指标的评价值，最终根据指标的权重以及评价值来逐层进行计算到目标层，并计算系统总的评价值。在本文中就主要重点对系统评价指标的体系进行商量。通过评价指标的体系建立，能够将问题进行层次化和条理化，从而构建出系统评价的指标层次分析的结构式模型。此结构中，冗杂的问题被进行分解成不同评价的指标组成性部分，这些指标根

10、据属性又分为若干个组，产生不同层次，在同一层次指标相应准则来对下一层的指标发挥支配效果，且又受到上一层的指标所支配，通过这种逐层分解的过程，加工系统直到分解为基本的指标。基本指标主要是直接用在规定与考核系统的性能相关技术的指标，此类指标具有相应指标的量值，此基本指标量值可以为设计值，也可以是试验的测量值以及直观的评价值7。此层次结构的模型主要分作3-4层，第一层为最高层，其内只有一元素，为系统综合性评价最终的结果，也是目标层，而第二层为准则层，此层次把系统评价的指标依据技术属性分成诸多类别，且每一类也代表了系统内某一方面特性，构成不同性评价的准则，其第三层为中间层，要求每层的某一指标下每一组的指标个数要不超过9个，若其指标的个数超过9个，就需要继续进行分层，始终到满足其要求就可以了，其第四层为最低层，就是指基础的指标层。因为各个评价的指标具有对系统不同的重要性，就要对每层的各个单一准则条件下的一组指标实施权重的赋值，进而才能够对评价值进行合理的计算。对指标评价权重的因子主要借助评价推断的矩阵量化的标度进行实现，而推断矩阵则为层次法核心，推断矩阵指标元素相对的重要性相关标度，一般通过德尔菲法来把推断矩阵的表格发于9位以上的相关领域专家实施标度的打分，并进行综合统计的处