本發(fā)明涉及計(jì)量保障
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種基于艦船維修剖面的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
：通常，測量設(shè)備或測量系統(tǒng)的測量特性會隨著時間發(fā)生變化，由于設(shè)備系統(tǒng)的老化、錯誤操作以及機(jī)械或溫度變化等原因?qū)е缕洳豢煽繙y量風(fēng)險增大，周期性計(jì)量(檢定或校準(zhǔn))一直以來都被視為用于解決測量設(shè)備或測量系統(tǒng)不可靠測量的一個極為有效的手段。測量設(shè)備或測量系統(tǒng)兩次連續(xù)計(jì)量之間的時間間隔稱為計(jì)量周期，而計(jì)量周期的制定是一個均衡計(jì)量成本和測量風(fēng)險的過程，如果計(jì)量周期過短，或者頻率過高，雖然能提高測量系統(tǒng)或測量設(shè)備在允差情況下的測量可信度，但會導(dǎo)致較高的計(jì)量成本和較低的使用效率；反之，若計(jì)量周期過長或者頻率較低，又會增大測量系統(tǒng)或測量設(shè)備在超差情況下使用的可能性。測量設(shè)備的計(jì)量周期由實(shí)驗(yàn)室管理，一般測量設(shè)備檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范所規(guī)定其計(jì)量周期，而這些依據(jù)文件制定時對測量設(shè)備計(jì)量周期的認(rèn)識有限，或者缺少計(jì)量數(shù)據(jù)分析手段，其規(guī)定的計(jì)量周期大多并不是該類測量設(shè)備計(jì)量成本與測量風(fēng)險的最佳均衡，因此在特定環(huán)境中使用測量設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)其特殊情況對其計(jì)量周期進(jìn)行調(diào)整。目前，本領(lǐng)域主要的測量系統(tǒng)或測量設(shè)備(儀表)的計(jì)量周期調(diào)整方案主要有以下四種：(1)運(yùn)用隨機(jī)模型來調(diào)整計(jì)量周期，通過統(tǒng)計(jì)漂移建立維納過程，這種方案需要大量的計(jì)量數(shù)據(jù)；(2)意大利人Carbone利用計(jì)算機(jī)仿真對計(jì)量周期進(jìn)行了深入的分析，給出了直接反應(yīng)法SRM(SimpleResponseMethod)參數(shù)調(diào)整與可靠性指標(biāo)之間的關(guān)系；SRM法基于計(jì)量結(jié)果，簡便實(shí)用，但其固有的迭代特性對計(jì)量結(jié)果的積累有較高的要求；(3)南京理工大學(xué)博士朱立鋒采用田口(Taguchi)質(zhì)量損失模型對測量設(shè)備的最佳計(jì)量周期進(jìn)行調(diào)整，該方案從質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性出發(fā),使用馬氏距離度量多元測量質(zhì)量特性，應(yīng)用田口二次質(zhì)量損失函數(shù)，以數(shù)字信號源為例推導(dǎo)出最佳計(jì)量周期的計(jì)算公式，可見該方案著重于經(jīng)濟(jì)目標(biāo),缺乏對測量設(shè)備測量可靠性目標(biāo)的考慮；(4)中國臺灣學(xué)者LinKuo—huang等人基于我國學(xué)者鄧聚龍教授在20世紀(jì)80年代中期提出的灰色系統(tǒng)理論(鄧聚龍著.灰色控制系統(tǒng)[M].第二版.武漢:華中科技大學(xué)出版社,1993.85-96)，通過灰色系統(tǒng)建模預(yù)測測量系統(tǒng)或測量設(shè)備的計(jì)量周期，研究使用計(jì)量的歷史數(shù)據(jù)對測量系統(tǒng)或測量設(shè)備的參數(shù)建立GM(1,1)模型，并將模型用于災(zāi)變預(yù)測，所預(yù)測出的災(zāi)變?nèi)掌诩礊橛?jì)量時機(jī)(計(jì)量周期)，該方案需要使用參數(shù)的大量歷史數(shù)據(jù)。相比一般性測量設(shè)備的計(jì)量管理，艦船測量設(shè)備的計(jì)量管理具有以下其特殊性：(1)艦船測量設(shè)備的標(biāo)識系統(tǒng)是以其在艦船的位置為唯一性標(biāo)識，而艦船測量設(shè)備的計(jì)量機(jī)構(gòu)是基于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)識系統(tǒng)對其進(jìn)行計(jì)量，即以測量設(shè)備的編號為唯一性標(biāo)識；兩種不同的標(biāo)識系統(tǒng)造成測量設(shè)備的計(jì)量結(jié)果和數(shù)據(jù)缺乏可參考性，同時，艦船測量設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室計(jì)量的管理模式不同，造成針對艦船測量設(shè)備位置的測量設(shè)備計(jì)量數(shù)據(jù)和結(jié)果的樣本積累工作存在巨大困難，因此，現(xiàn)有基于計(jì)量數(shù)據(jù)和結(jié)果的計(jì)量周期的調(diào)整方案無法應(yīng)用于艦船測量設(shè)備；(2)艦船有其特殊的任務(wù)和使命，測量設(shè)備計(jì)量工作是為其服務(wù)的，因此艦船測量設(shè)備的計(jì)量工作不能影響艦船的正常使用，艦船測量設(shè)備計(jì)量周期必須符合艦船的工作規(guī)律，而現(xiàn)有的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整方案都是針對實(shí)驗(yàn)室管理模式下的測量設(shè)備，沒有考慮艦船的工作規(guī)律。綜上所述，因測量設(shè)備計(jì)量數(shù)據(jù)積累、艦船工作規(guī)律等原因，現(xiàn)有測量設(shè)備的計(jì)量周期調(diào)整方案均不適用于艦船測量設(shè)備。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有測量設(shè)備的計(jì)量周期調(diào)整方案均不適用于艦船測量設(shè)備的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種基于艦船維修剖面的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整方法，包括以下步驟：步驟S10、根據(jù)艦船的結(jié)構(gòu)確定其各個組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)重要性；步驟S20、根據(jù)各組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的參數(shù)重要性以及測量模型，確定測量設(shè)備的重要性；步驟S30、根據(jù)測量設(shè)備重要性和參考計(jì)量周期性擬定其初始計(jì)量周期；步驟S40、根據(jù)艦船實(shí)際維修剖面，計(jì)算不同維修級別的維修間隔時間；步驟S50、基于測量設(shè)備重要性，對艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和維修間隔時間進(jìn)行擬合，對各個測量設(shè)備的計(jì)量周期進(jìn)行調(diào)整。在上述方法中，步驟S10包括以下步驟：步驟S11、基于艦船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對其各個組成系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行分層，分別為一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級、子系統(tǒng)或設(shè)備級和參數(shù)級三層；步驟S12、依次對艦船一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級、子系統(tǒng)或設(shè)備級和參數(shù)級各層進(jìn)行重要性分類；步驟S13、對一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級、子系統(tǒng)或設(shè)備級和參數(shù)級的重要性等級進(jìn)行排列組合，獲得艦船各個參數(shù)的重要性分類途徑，確定各個組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的重要性。在上述方法中，一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級的重要性分類原則：根據(jù)該系統(tǒng)或設(shè)備的功能及其失效后果的嚴(yán)重性來判定該系統(tǒng)或設(shè)備的重要性等級，具體分為失效后果為災(zāi)難性的關(guān)鍵級、失效后果為嚴(yán)重的重要級以及失效后果為其他的輕度級；子系統(tǒng)或設(shè)備級的重要性分類原則：由系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制人員，根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備失效后果對一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備系統(tǒng)的關(guān)鍵性能技術(shù)指標(biāo)的影響程度進(jìn)行重要性分類，將其分為核心子系統(tǒng)或設(shè)備、主要子系統(tǒng)或設(shè)備和輔助子系統(tǒng)或設(shè)備等三個等級；參數(shù)的重要性分類原則：根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備的各參數(shù)的用途分為重要參數(shù)和非重要參數(shù)。在上述方法中，在一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級的重要性分類原則中，對于失效后果為災(zāi)難性的判斷依據(jù)為失效后將導(dǎo)致人員死亡或艦船失事的安全性事故；對于失效后果為嚴(yán)重的判斷依據(jù)為失效后將導(dǎo)致艦船關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求、二項(xiàng)及二項(xiàng)以上主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求或?qū)е氯藛T受傷和艦船損壞的安全性事故；失效后產(chǎn)生除了上述后果的其他后果都可定義為輕度的失效后果；根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備失效后果對一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備系統(tǒng)的關(guān)鍵性能技術(shù)指標(biāo)的影響程度進(jìn)行重要性分類具體為：失效后導(dǎo)致一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備報(bào)廢或其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求，為核心子系統(tǒng)或設(shè)備；失效后導(dǎo)致一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備損壞的安全性事故或二項(xiàng)以上主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求，為主要子系統(tǒng)或設(shè)備；失效后導(dǎo)致除上述后果意外的系統(tǒng)或設(shè)備為輔助子系統(tǒng)或設(shè)備；根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備的各參數(shù)的用途對參數(shù)重要性進(jìn)行分類為具體：用于系統(tǒng)或設(shè)備操縱、控制、精密計(jì)算等方面的參數(shù)為重要參數(shù)；用于觀察、監(jiān)視等方面的參數(shù)為非重要參數(shù)。在上述方法中，基于艦船產(chǎn)品樹結(jié)構(gòu)的分層和重要性分類原則，經(jīng)過排列組合可將艦船參數(shù)分成18類，將非重要參數(shù)均歸為重要性最低一類。在上述方法中，測量設(shè)備的重要性由其測量參數(shù)的重要性和其測量方式?jīng)Q定的，依據(jù)艦船參數(shù)重要性及其測量模型，結(jié)合具體情況，最終可將艦船測量設(shè)備的重要性分為關(guān)鍵、重要、一般和其他四類，其中，測量方式一般分為直接測量和間接測量兩種。在上述方法中，所述直接測量分為無備份直接測量和有備份直接測量兩種情況；無備份的測量設(shè)備，其重要性與參數(shù)的重要性相同；有備份的測量設(shè)備，測量同一參數(shù)的測量設(shè)備根據(jù)其測量值的準(zhǔn)確度要求分為依據(jù)級和參考級；對于依據(jù)級測量設(shè)備，其重要性應(yīng)與其測量參數(shù)重要性一致；對于參考級測量設(shè)備，其重要性要低于其所測量的參數(shù)的重要性；所述間接測量，測量設(shè)備的重要性與其測量模型有著密切的關(guān)系，測量模型主要有串聯(lián)模型、并聯(lián)模型和混聯(lián)模型，參數(shù)與其測量設(shè)備的重要性關(guān)系可用各自的測量可靠度表征，關(guān)系如下式：Ri(t)＝H×RS(t)(1)其中，RS(t)表示系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的測量可靠度，表示測量該參數(shù)的各測量設(shè)備的測量可靠度，H表示該參數(shù)與其測量設(shè)備的測量模型函數(shù)。在上述方法中，串聯(lián)模型的系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的測量可靠度為：RS(t)=R1(t)·R2(t)·Λ·Rn(t)=Πi=1nRi(t),0Ri(t)1---(2)]]>并聯(lián)模型的參數(shù)測量可靠性公式如下：RS(t)=1-Πi=1n[1-Ri(t)],0Ri(t)1---(3)]]>混聯(lián)模型將各個測量設(shè)備分割成不同的子模型，根據(jù)各子模型之間的串、并結(jié)構(gòu)關(guān)系，得到參數(shù)的測量可靠度。在上述方法中，在步驟S50中，基于測量設(shè)備重要性，對艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和維修間隔時間進(jìn)行擬合原則為：關(guān)鍵測量設(shè)備的計(jì)量周期為各維修點(diǎn)之間的間隔；重要測量設(shè)備的初始計(jì)量周期小于各維修點(diǎn)之間的間隔時，則其計(jì)量周期為各維修點(diǎn)之間的間隔；若初始計(jì)量周期大于各維修點(diǎn)之間的間隔，則其計(jì)量周期為定期修理之間的間隔；一般測量設(shè)備的初始計(jì)量周期小于定期修理之間的間隔時，則其計(jì)量周期為定期修理之間的間隔；否則為小修、中修、大修間的間隔；其他測量設(shè)備若具備拆裝條件，則其計(jì)量周期為中修、大修之間的間隔；否則為兩次大修之間的間隔。在上述方法中，還包括：步驟S60、對調(diào)整后的計(jì)量周期進(jìn)行風(fēng)險分析及評價和采取風(fēng)險控制措施；對于工程優(yōu)化的風(fēng)險分析及評價：根據(jù)計(jì)量周期調(diào)整的風(fēng)險點(diǎn)，分別對各個風(fēng)險點(diǎn)的風(fēng)險嚴(yán)重性和風(fēng)險可能性進(jìn)行評價；風(fēng)險嚴(yán)重性主要從測量設(shè)備的重要性類別、可靠性設(shè)計(jì)情況方面進(jìn)行評價；風(fēng)險可能性主要從測量設(shè)備的數(shù)量、型號規(guī)格、準(zhǔn)確度要求等方面進(jìn)行評價；風(fēng)險點(diǎn)有兩個：一個是低判測量設(shè)備類別；另外，部分型號維修間隔比相關(guān)技術(shù)文件中規(guī)定或建議的計(jì)量周期長；對于周期調(diào)整后的風(fēng)險控制措施：首先針對計(jì)量周期調(diào)整的兩個風(fēng)險點(diǎn)，對艦船測量設(shè)備的計(jì)量周期的調(diào)整可接受性進(jìn)行判斷；對于風(fēng)險指數(shù)R≥15的最大風(fēng)險和高風(fēng)險，應(yīng)重新選擇合適的計(jì)量時機(jī)，直到其風(fēng)險指數(shù)R＜15；對于風(fēng)險指數(shù)R＜4的最小風(fēng)險可以完全接受；對于中等風(fēng)險和低風(fēng)險的計(jì)量周期，則需要制定相應(yīng)的控制措施。本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比，具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)合艦船維修點(diǎn)的時間間隔和工程能力優(yōu)化艦船測量設(shè)備的計(jì)量周期，解決了艦船測量設(shè)備現(xiàn)有計(jì)量周期與艦船實(shí)際使用不匹配的問題，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價值；(2)以艦船重要參數(shù)為焦點(diǎn)的測量設(shè)備重要性確定原則，更符合艦船測量設(shè)備的使用管理需求；其分層確定的分類方法，符合艦船的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提升了其原則的可實(shí)現(xiàn)性；(3)基于周期擬合的風(fēng)險分析和控制措施的制定，使艦船測量設(shè)備的測量風(fēng)險和計(jì)量成本之間的平衡達(dá)到了最佳化；(4)該方法對樣本(測量設(shè)備計(jì)量數(shù)據(jù)和結(jié)果)數(shù)量沒有要求，從根本上解決了艦船測量設(shè)備管理模式和計(jì)量模式不一致所導(dǎo)致的樣本無法累積的問題。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的一種基于艦船維修剖面的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整方法的流程圖；圖2為本發(fā)明中船艦系統(tǒng)各個組成系統(tǒng)或設(shè)備的分層示意圖；圖3為本發(fā)明中為艦船參數(shù)的重要性分類途徑示意圖；圖4為本發(fā)明中串聯(lián)模型的測量可靠性框圖；圖5為本發(fā)明中并聯(lián)模型的測量可靠性框圖；圖6為本發(fā)明中一種混合模型測量可靠性框圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明創(chuàng)新性的提出一種基于艦船維修剖面的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整方法，從根本上解決了制約艦船測量設(shè)備計(jì)量工作多年的瓶頸問題，即測量設(shè)備計(jì)量周期不可操作，從而保證艦船的量值準(zhǔn)確性。下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種基于艦船維修剖面的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整方法包括以下步驟：步驟S10、根據(jù)艦船的結(jié)構(gòu)確定其各個組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)重要性；步驟S20、根據(jù)各組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的參數(shù)重要性以及測量模型，確定測量設(shè)備的重要性；步驟S30、根據(jù)測量設(shè)備重要性和參考計(jì)量周期性擬定其初始計(jì)量周期；步驟S40、根據(jù)艦船實(shí)際維修剖面，計(jì)算不同維修級別的維修間隔時間；步驟S50、基于測量設(shè)備重要性，對艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和維修間隔時間進(jìn)行擬合，對各個測量設(shè)備的計(jì)量周期進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明中，步驟S10包括以下步驟：步驟S11、基于艦船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對其各個組成系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行分層。如圖2所示，一般情況下，艦船包括一個或多個一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備，每個一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備都由一個或多個子系統(tǒng)或設(shè)備構(gòu)成，每個子系統(tǒng)或設(shè)備包括一個或多個參數(shù)，按艦船的上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將其分為一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級、子系統(tǒng)或設(shè)備級和參數(shù)級三層，需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況對艦船結(jié)構(gòu)樹增加或減少層次。步驟S12、依次對艦船一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級、子系統(tǒng)或設(shè)備級和參數(shù)級各層進(jìn)行重要性分類。一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級的重要性分類原則：根據(jù)該系統(tǒng)或設(shè)備的功能及其失效后果的嚴(yán)重性來判定該系統(tǒng)或設(shè)備的重要性等級，具體根據(jù)失效后果的嚴(yán)重性由重到輕可分為三級，分別是失效后果為災(zāi)難性的關(guān)鍵級(等級代號為A)、失效后果為嚴(yán)重的重要級(等級代號為B)以及失效后果為其他的輕度級(等級代號為C)，具體分類原則見表1。表1：一級系統(tǒng)和總體直屬設(shè)備的重要性分類原則。對于失效后果為災(zāi)難性的判斷依據(jù)為失效后將導(dǎo)致人員死亡或艦船失事的安全性事故；對于失效后果為嚴(yán)重的判斷依據(jù)為失效后將導(dǎo)致艦船關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求、二項(xiàng)及二項(xiàng)以上主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求或?qū)е氯藛T受傷和艦船損壞的安全性事故；失效后產(chǎn)生除了上述后果的其他后果都可定義為輕度的失效后果。例如，嚴(yán)重影響艦船動力裝置運(yùn)行安全、艦船操縱安全、人員安全和武器系統(tǒng)機(jī)動性等一級系統(tǒng)和總體直屬設(shè)備的重要性屬于最高級別——A類，即關(guān)鍵級。子系統(tǒng)或設(shè)備級的重要性分類原則：由系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研制人員，根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備失效后果對一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備系統(tǒng)的關(guān)鍵性能技術(shù)指標(biāo)的影響程度進(jìn)行重要性分類，將其分為核心子系統(tǒng)或設(shè)備、主要子系統(tǒng)或設(shè)備和輔助子系統(tǒng)或設(shè)備等三個等級，分類原則見表2。表2：子系統(tǒng)或設(shè)備的重要性分類原則。根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備失效后果對一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備系統(tǒng)的關(guān)鍵性能技術(shù)指標(biāo)的影響程度進(jìn)行重要性分類具體為：失效后導(dǎo)致一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備報(bào)廢或其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求，為核心子系統(tǒng)或設(shè)備；失效后導(dǎo)致一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備損壞的安全性事故或二項(xiàng)以上主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)定要求，為主要子系統(tǒng)或設(shè)備；失效后導(dǎo)致除上述后果意外的系統(tǒng)或設(shè)備為輔助子系統(tǒng)或設(shè)備。例如在艦船某武器系統(tǒng)中，發(fā)射裝置是其完成既定任務(wù)的主要系統(tǒng)，則發(fā)射裝置應(yīng)定為K類子系統(tǒng)，即核心子系統(tǒng)或設(shè)備。參數(shù)的重要性分類原則：對于每個子系統(tǒng)或設(shè)備，其各參數(shù)的用途和測量目的不同，因此，可根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備的各參數(shù)的用途分為重要參數(shù)和非重要參數(shù)，分類原則如表3。表3：參數(shù)的重要性分類原則。序號等級代號等級名稱參數(shù)的用途說明1V重要用于系統(tǒng)或設(shè)備操縱、控制、精密計(jì)算等方面。2N非重要用于觀察、監(jiān)視等方面。根據(jù)子系統(tǒng)或設(shè)備的各參數(shù)的用途對參數(shù)重要性進(jìn)行分類為具體：用于系統(tǒng)或設(shè)備操縱、控制、精密計(jì)算等方面的參數(shù)為重要參數(shù)；用于觀察、監(jiān)視等方面的參數(shù)為非重要參數(shù)。例如，對于某武器發(fā)射系統(tǒng)的均壓系統(tǒng)，其發(fā)射壓力參數(shù)是該武器發(fā)射操縱的關(guān)鍵和依據(jù)，而其他參數(shù)是作為系統(tǒng)的輔助參數(shù)，因此該系統(tǒng)的發(fā)射壓力參數(shù)應(yīng)為V類參數(shù)，即子系統(tǒng)或設(shè)備的重要參數(shù)。步驟S13、對一級系統(tǒng)或總體直屬設(shè)備級、子系統(tǒng)或設(shè)備級和參數(shù)級的重要性等級進(jìn)行排列組合，獲得艦船各個參數(shù)的重要性分類途徑，確定各個組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的重要性。基于艦船產(chǎn)品樹結(jié)構(gòu)的參數(shù)重要性分層方法和重要性分類原則，經(jīng)過排列組合可將艦船參數(shù)分成18類，圖3為艦船參數(shù)的重要性分類途徑示意圖，由于非重要參數(shù)是僅需觀察或監(jiān)視的，一般無準(zhǔn)確度要求，均可歸為一類，可視為重要性最低，具體各個組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的重要性分類見表4。表4：各個組成系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的重要性分類對應(yīng)表。在本發(fā)明中，艦船測量設(shè)備通過傳遞、換算、測量、顯示等方式體現(xiàn)艦船參數(shù)量值，因此，測量設(shè)備的重要性由其測量參數(shù)的重要性和其測量方式?jīng)Q定的，而測量方式一般分為直接測量和間接測量兩種,依據(jù)艦船參數(shù)重要性及其測量模型，結(jié)合具體情況，經(jīng)總體權(quán)衡后，最終可將艦船測量設(shè)備的重要性分為關(guān)鍵、重要、一般、其他等4類。對于直接測量：在艦船系統(tǒng)或設(shè)備中，為提高系統(tǒng)或設(shè)備的測量可靠性，會增加測量系統(tǒng)或設(shè)備的備份，即冗余測量設(shè)備，因此，直接測量可分為無備份直接測量和有備份直接測量兩種情況。對于無備份的測量設(shè)備，原則上其重要性與參數(shù)的重要性相同；對于有備份的測量設(shè)備，測量同一參數(shù)的不同測量設(shè)備，測量值的用途不同則測量設(shè)備的重要性也不同，因此，測量同一參數(shù)的測量設(shè)備根據(jù)其測量值的準(zhǔn)確度要求可分為依據(jù)級和參考級，這些測量設(shè)備的重要性分類原則見表5。表5：測量同一參數(shù)的測量設(shè)備的重要性分類原則。對于依據(jù)級測量設(shè)備(G)，其重要性應(yīng)與其測量參數(shù)重要性一致，即f0＝f；對于參考級測量設(shè)備(R)，其重要性要低于其所測量的參數(shù)的重要性，即f0＝f+1。例如，在某發(fā)射系統(tǒng)中，測量海壓壓力的兩個壓力變送器，其中，一路的測量值是用于作為集控臺的控制參數(shù)；一路的測量值是用于監(jiān)視讀數(shù)，在系統(tǒng)報(bào)錯時用于排查故障時使用，顯然，作為控制參數(shù)的壓力變送器的重要性要高于用于故障排查的壓力變送器。對于間接測量：在間接測量中各測量設(shè)備的重要性與其測量模型有著密切的關(guān)系，測量模型主要有串聯(lián)模型、并聯(lián)模型、串與并混聯(lián)模型、旁聯(lián)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。其中，最典型的測量模型為串聯(lián)模型和并聯(lián)模型，其它模型均可轉(zhuǎn)化為這兩種模型的組合，統(tǒng)稱為混合模型，而參數(shù)與其測量設(shè)備的重要性關(guān)系可用各自的測量可靠度表征，關(guān)系如下式：Ri(t)＝H×RS(t)(1)其中，RS(t)表示系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的測量可靠度，表示測量該參數(shù)的各測量設(shè)備的測量可靠度，H表示該參數(shù)與其測量設(shè)備的測量模型函數(shù)。(1)串聯(lián)模型。在串聯(lián)模型中，模型中各測量設(shè)備均為該參數(shù)的測量可靠性做出了貢獻(xiàn)，假設(shè)系統(tǒng)或設(shè)備包含n個單元，如果其中任一個測量設(shè)備出現(xiàn)超差，那么該參數(shù)的測量值將會超差，圖4為串聯(lián)模型的測量可靠性框圖。一般情況下，模型中各測量設(shè)備是相互獨(dú)立的，則系統(tǒng)或設(shè)備參數(shù)的測量可靠度為：RS(t)=R1(t)·R2(t)·Λ·Rn(t)=Πi=1nRi(t),0Ri(t)1---(2)]]>由公式(2)可知：為使參數(shù)的測量可靠性達(dá)到預(yù)定的測量可靠性目標(biāo)值，串聯(lián)模型中的各測量設(shè)備的重要性均應(yīng)與參數(shù)的重要性一致，甚至要高于被測參數(shù)的重要性，即f0＝f或f0＝f-1。(2)并聯(lián)模型。并聯(lián)模型為兩個以上測量設(shè)備并聯(lián)，也可稱為冗余結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)只有在所有測量設(shè)備都出現(xiàn)超差時，其測量的參數(shù)測量值才會超差，圖5為并聯(lián)模型的測量可靠性框圖，n個獨(dú)立測量設(shè)備并聯(lián)的參數(shù)測量可靠性等于1減去n個測量設(shè)備均超差時的概率，即至少一個測量設(shè)備在允差內(nèi)工作的概率，具體公式如下：RS(t)=1-Πi=1n[1-Ri(t)],0Ri(t)1---(3)]]>由公式(3)可知，并聯(lián)模型中的各測量設(shè)備只需要有一個的測量可靠性滿足參數(shù)預(yù)定的測量可靠性目標(biāo)值，因此，并聯(lián)模型中至少一個測量設(shè)備的重要性與參數(shù)的重要性一致，其余的可低于被測參數(shù)的重要性，即f0＝f+1。(3)混聯(lián)模型。系統(tǒng)或設(shè)備同時包含有串聯(lián)和并聯(lián)關(guān)系組合的測量設(shè)備。根據(jù)各測量設(shè)備之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，可以得到參數(shù)的測量可靠度。圖6為一種混合模型測量可靠性框圖，參數(shù)的測量可靠度可通過將該模型分割成不同的子模型，再基于串、并聯(lián)模型的測量可靠度計(jì)算公式得到，具體如下：先將該模型分為A、B、C三個子模型，系統(tǒng)可視為子模型B和C并聯(lián)后與測量設(shè)備R6串聯(lián)。首先基于公式(2)、(3)，計(jì)算各子系統(tǒng)的測量可靠度。RA＝1-(1-R1)(1-R2)，RB＝RAR3＝[1-(1-R1)(1-R2)]R3，RC＝R4R5由子模型B和C的測量可靠度，得到參數(shù)與各測量設(shè)備的測量可靠度關(guān)系：RS＝RDR6＝[1-(1-RB)(1-RC)]R6由上述實(shí)施例可知，基于混聯(lián)模型的各測量設(shè)備的重要性在串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的測量設(shè)備重要性判定原則的基礎(chǔ)上還需要考慮其迭代程度。對于圖6中所示模型，可先確定參數(shù)D和測量設(shè)備R6的重要性，再根據(jù)參數(shù)D確定參數(shù)B和參數(shù)C的重要性，然后分別根據(jù)參數(shù)B、參數(shù)C確定參數(shù)A和測量設(shè)備R3、測量設(shè)備R4和測量設(shè)備R5的重要性，最后根據(jù)參數(shù)A確定測量設(shè)備R1和測量設(shè)備R2的重要性。在步驟S30中，根據(jù)已確定的測量設(shè)備重要性和參考計(jì)量周期(即相關(guān)技術(shù)文件中規(guī)定或建議的計(jì)量周期，后統(tǒng)稱參考計(jì)量周期)，確定艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期，艦船測量設(shè)備重要性與初始計(jì)量周期對應(yīng)關(guān)系見表6。表6：艦船測量設(shè)備重要性與初始計(jì)量周期對應(yīng)關(guān)系表。序號測量設(shè)備重要性重要性等級f初始計(jì)量周期1關(guān)鍵f＝1T02重要f＝2T03一般f＝3(4-5)×T04其他f≥4——注：T0表示儀表參考計(jì)量周期在步驟S40中，可用于艦船計(jì)量工作的維修點(diǎn)有任務(wù)間隔期修理(后簡稱間修)、塢修(又稱塢檢)、小修、中修和大修(核潛艇無大修)。其中間修為不定期修理，又稱非計(jì)劃性修理，塢修、小修、中修和大修為定期修理，也稱計(jì)劃性修理。所有艦船一般在其維修通用要求中都會對其計(jì)劃性修理的頻次和時間進(jìn)行規(guī)定，艦船研制完成后應(yīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求制定艦船的定期維修點(diǎn)(塢修、小修、中修和大修)，使用單位則參照制定的定期維修點(diǎn)編制具體維修計(jì)劃。間修雖然是不定期修理，但是根據(jù)艦船各型號的使用規(guī)律，其間修一般都有比較確定的時間間隔和時長，如某艇的使用規(guī)律為“訓(xùn)練-任務(wù)-間修-訓(xùn)練-任務(wù)-間修”，如此反復(fù)。其中，一般訓(xùn)練期為60-70天、任務(wù)期為60-70天，不超過90天，間修為35天左右，不少于1個月，因此，其間修間隔約為140天，不超過160天，時長約為35天，不少于30天。根據(jù)具體的維修計(jì)劃和推算的間修間隔和時長，可繪制出艦船具體的實(shí)際維修剖面，根據(jù)維修剖面，計(jì)算出各維修點(diǎn)的間隔時間，具體見表7。表7：各維修點(diǎn)間隔時間表。在步驟S50中基于測量設(shè)備重要性，對艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和維修間隔時間進(jìn)行擬合原則為：關(guān)鍵測量設(shè)備的計(jì)量周期為各維修點(diǎn)之間的間隔⊿1；重要測量設(shè)備的初始計(jì)量周期T0若小于各維修點(diǎn)之間的間隔⊿1，則其計(jì)量周期為各維修點(diǎn)之間的間隔⊿1，若初始計(jì)量周期T0大于各維修點(diǎn)之間的間隔⊿1，則其計(jì)量周期為定期修理之間的間隔⊿2；一般測量設(shè)備的初始計(jì)量周期小于定期修理之間的間隔⊿2，則其計(jì)量周期為定期修理之間的間隔⊿2，否則為小修、中修、大修間的間隔⊿3；其他測量設(shè)備若具備拆裝條件，則其計(jì)量周期為中修、大修之間的間隔⊿4.否則為兩次大修之間的間隔⊿5，詳見表8。表8：基于測量設(shè)備重要性，對艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和維修間隔時間進(jìn)行的擬合原則。由于不同測量設(shè)備的參考計(jì)量周期有所不同，艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和實(shí)際維修剖面的擬合可根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，艦船測量設(shè)備的計(jì)量時機(jī)表可見表9。表9：測量設(shè)備的計(jì)量時機(jī)表。測量設(shè)備的參考計(jì)量周期一般有3個月、6個月、12個月、24個月、36個月等。其中，3個月多為化學(xué)類，6個月多為壓力類，24個月和36個月為特殊個別情況，大部分測量設(shè)備的參考計(jì)量周期均為12個月。由于不同測量設(shè)備的法定計(jì)量周期有所不同，艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和實(shí)際維修剖面的擬合必須基于艦船具體的測量設(shè)備組成。以某艦船為例，其擬合情況見表10。表10：某艦船測量設(shè)備的初始計(jì)量周期和實(shí)際維修剖面的擬合情況。在本發(fā)明中，基于艦船維修剖面的測量設(shè)備計(jì)量周期調(diào)整根據(jù)測量設(shè)備的重要性類別，在相關(guān)技術(shù)文件中規(guī)定或建議的計(jì)量周期的基礎(chǔ)上，對非關(guān)鍵測量設(shè)備的計(jì)量周期進(jìn)行了延長，從而增大了非關(guān)鍵測量設(shè)備的測量風(fēng)險，為進(jìn)一步提高測量的可靠性，本發(fā)明還包括步驟S60，即在對計(jì)量周期進(jìn)行調(diào)整的同時必須對測量設(shè)備計(jì)量周期工程調(diào)整后的風(fēng)險評價和控制。對于工程優(yōu)化的風(fēng)險分析及評價：計(jì)量周期的工程優(yōu)化的風(fēng)險點(diǎn)主要有兩個：一個是低判測量設(shè)備類別，即將重要性類別高的測量設(shè)備判定為低類別，從而導(dǎo)致錯誤的延長計(jì)量周期；另外，部分型號維修間隔(測量設(shè)備實(shí)際的計(jì)量周期)比相關(guān)技術(shù)文件中規(guī)定或建議的計(jì)量周期長。分別對以上兩個風(fēng)險點(diǎn)的風(fēng)險嚴(yán)重性和風(fēng)險可能性進(jìn)行評價。風(fēng)險嚴(yán)重性主要從測量設(shè)備的重要性類別、可靠性設(shè)計(jì)情況等方面進(jìn)行評價；風(fēng)險可能性主要從測量設(shè)備的數(shù)量(百分比)、型號規(guī)格、準(zhǔn)確度要求等方面進(jìn)行評價。評價標(biāo)準(zhǔn)和接受準(zhǔn)則分別見表11、表12。表11：風(fēng)險評價指數(shù)(R)矩陣。表12：風(fēng)險接受準(zhǔn)則。對于周期調(diào)整后的風(fēng)險控制措施。針對計(jì)量周期工程優(yōu)化的兩個風(fēng)險點(diǎn)，基于表11、表12的風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)和接受準(zhǔn)則，對艦船測量設(shè)備的計(jì)量周期的調(diào)整可接受性進(jìn)行判斷。對于風(fēng)險指數(shù)R≥15的最大風(fēng)險和高風(fēng)險，應(yīng)重新選擇合適的計(jì)量時機(jī)，直到其風(fēng)險指數(shù)R＜15；對于風(fēng)險指數(shù)R＜4的最小風(fēng)險可以完全接受；對于中等風(fēng)險和低風(fēng)險的計(jì)量周期工程優(yōu)化，則需要制定相應(yīng)的控制措施。具體措施如表13。表13：風(fēng)險及相應(yīng)控制措施表。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3