導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)新指標(biāo)及其短期預(yù)測(cè)ARMA模型

　　摘要：導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)主要研究導(dǎo)彈裝備全壽命周期的環(huán)境溫濕度、振動(dòng)沖擊應(yīng)力和位置姿態(tài)等信息的實(shí)時(shí)采集與處理分析，是導(dǎo)彈裝備維護(hù)管理的有效補(bǔ)充。基于導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)信息定義新指標(biāo)“預(yù)警率”，并建立其ARMA預(yù)測(cè)模型，試驗(yàn)結(jié)果表明該模型能夠?qū)π∪萘款A(yù)警率樣本的短期發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行快速跟蹤預(yù)測(cè)，并保證12%左右的較高預(yù)測(cè)精度。預(yù)測(cè)結(jié)果有助于建立經(jīng)歷復(fù)雜儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境，性能狀態(tài)不盡相同的導(dǎo)彈裝備的區(qū)別化維護(hù)保障與質(zhì)量管理方案。

　　引言

　　對(duì)于可靠性、機(jī)動(dòng)性要求較高，頻繁處于不同儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的導(dǎo)彈裝備，研究導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，采取更加完善的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方式獲取導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)過程中溫濕度、姿態(tài)、振動(dòng)沖擊、位置等信息，判斷導(dǎo)彈裝備實(shí)時(shí)狀態(tài)，預(yù)測(cè)導(dǎo)彈裝備狀態(tài)變化趨勢(shì)，對(duì)降低管理維護(hù)成本，延長(zhǎng)服役周期，保障我軍導(dǎo)彈裝備的完好性、可靠性和全壽命周期的出勤率等方面具有重要的研究意義和軍事實(shí)用價(jià)值。

　　本文對(duì)采集的大量原始狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，提出了導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)的新指標(biāo)：預(yù)警率(Missile Predictive Rate，MPR)，用以衡量導(dǎo)彈裝備的全壽命儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài);同時(shí)利用時(shí)間序列分析技術(shù)建立小容量預(yù)警率樣本的短期預(yù)測(cè)ARMA模型，實(shí)現(xiàn)預(yù)警率的短期預(yù)測(cè)和趨勢(shì)分析。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明ARMA模型能夠?qū)︻A(yù)警率的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行快速跟蹤預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果為導(dǎo)彈裝備管理人員的日常維護(hù)提供參考，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)歷復(fù)雜儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的導(dǎo)彈性能狀況進(jìn)行區(qū)別化質(zhì)量管理。

　　導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)新指標(biāo)

　　目前我軍導(dǎo)彈裝備的維修方式主要有預(yù)防性維護(hù)、校正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)和應(yīng)急維護(hù)(即排除故障)組成(參見國軍標(biāo)GJB368.2-87)。預(yù)防性維護(hù)采用定期檢查保養(yǎng)的方式，校正性維護(hù)主要是對(duì)工作不正常的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行校正處理，適應(yīng)性維護(hù)根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整系統(tǒng)設(shè)備，這三種方式都屬于計(jì)劃性的預(yù)防性維修，而應(yīng)急維護(hù)屬于非計(jì)劃性的事后維修。相鄰兩次預(yù)防性維修的平均時(shí)間間隔稱為預(yù)防性維修周期(MTBMpt)，可分為連續(xù)監(jiān)視型、固定型和更新型。

　　為了更好地利用和分析導(dǎo)彈儲(chǔ)運(yùn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)豐富而詳實(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，必須建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。以先驗(yàn)知識(shí)及國軍標(biāo)等作為參照，可以對(duì)不同類型導(dǎo)彈裝備在儲(chǔ)運(yùn)過程中的各類監(jiān)測(cè)參數(shù)劃分相應(yīng)等級(jí)，當(dāng)參數(shù)超過規(guī)定或正常閾值時(shí)，稱為超閾值事件(Out of Specs，OOS)，如圖1所示為幾種常見的超閾值事件。　　

 

　　定義：?jiǎn)伟l(fā)導(dǎo)彈包裝箱/桶內(nèi)的監(jiān)測(cè)微系統(tǒng)在一個(gè)固定型的預(yù)防性維修周期內(nèi)(通常在檢修的同時(shí)全面調(diào)閱監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù))監(jiān)測(cè)到的某類參數(shù)發(fā)生超閾值事件持續(xù)時(shí)間(或次數(shù))稱為預(yù)警率(MPR)，其表達(dá)式為：
       
　　對(duì)預(yù)警率的預(yù)測(cè)可以有效地分析其變化規(guī)律及相關(guān)趨勢(shì)，為下一預(yù)防性維修周期甚至是全壽命的預(yù)防性維修工作安排提供參考。但是預(yù)警率與預(yù)防性維修周期長(zhǎng)度，維修周期內(nèi)存儲(chǔ)、運(yùn)輸時(shí)間比，不同任務(wù)導(dǎo)彈裝備所經(jīng)歷的作戰(zhàn)、訓(xùn)練強(qiáng)度，突發(fā)情況等很多因素有關(guān)，直接對(duì)預(yù)警率進(jìn)行基于影響因子的預(yù)測(cè)由于影響因素多，各因子所占權(quán)值復(fù)雜而十分困難。而基于歷史數(shù)據(jù)，利用時(shí)序分析方法，對(duì)預(yù)警率進(jìn)行預(yù)測(cè)是一種更為直接有效的手段。