航空电子装备维护训练效果评估方法

陈鸿，刘开元，李进杰，张娜

（海军航空工程学院青岛校区，青岛　266041）

航空电子装备维护训练效果评估方法

陈鸿，刘开元，李进杰，张娜

（海军航空工程学院青岛校区，青岛266041）

对航空电子装备维护训练效果进行评价是一项复杂的工作，存在操作步骤复杂、排故方法灵活、工作安全注意事项多等困难。针对上述难点，提出一种客观的训练效果评估方法，能够定量的评价参训人员的维护操作水平和故障排除能力，降低评估过程中人为主观因素的影响，为航空电子装备维护训练效果评估提供新的思路和方法。

航空电子装备；航空训练模拟器；维修考核；量化评估

0　引言

近年来，新型航空电子装备不断列装，这就要求部队人员需要能够较快地掌握新型装备的使用维护方法，以便新装备能尽快形成战斗力，因此如何利用好航空训练模拟器开展维护训练，提高训练效果，越来越受到各级的重视。训练效果评估是保证维护训练的质量，提高航空电子装备技术保障效能的重要手段。训练效果评估是否科学、是否全面、是否准确，将直接影响对部队维护训练水平的准确把握，影响对维护工作的指导和改进，并最终会影响航空电子装备技术保障能力的生成。

本文在航空训练模拟器中引入训练效果自动评估方法，提出针对航空电子装备训练效果的客观评价模型，能够有效提高维护训练的规范化、自动化水平。

1　维护训练的主要内容

目前，利用航空电子装备维护训练模拟器开展的训练主要包括：机上通电检查、地面功能检查以及故障分析与排除这三大类，一个典型的训练流程如图1所示。

当教员在导调台上下达训练科目后，一名参训人员依据维护规程在训练模拟器座舱中对电子装备进行通电，其他参训人员操作地面检测设备进行各项功能检查；若教员在一开始设置了故障，在检查中将出现对应的故障现象。参训人员记录故障现象，通过分析和检查，确定维修方案，依据方案逐步定位故障，最后排除故障。在这个过程中训练参训人员综合运用检测设备、维修工具，正确操作座舱和检测设备，进行故障分析并快速排除故障的能力。

图1　维护训练流程图

为了实现训练效果的自动评估，该型航空训练模拟器在操作过程中将参训人员的每步操作按照先后顺序记录到数据库中，训练结束后由系统自动完成训练成绩的评定，并指出其中的错误操作。那么如何客观公正评价学员操作的正误，并给出训练成绩呢？在记录的每步操作的基础上，还需要建立训练效果评估模型，来完成训练成绩的自动计算。

2　维护训练效果评估模型

训练效果评判是衡量参训人员训练成效的标尺，必须做到细致公正。由于机上通电检查和地面功能检查的客观性和规范性较强，而故障分析与排除的主观性和经验性较强，因此可以将训练效果的评估模型分为两种：检查操作训练效果评估、故障排除训练效果评估。

（1）检查操作训练效果评估

检查操作训练的目的是为了让参训人员熟悉机上座舱按键分布，熟练掌握机上通电检查或者地面检测设备的使用操作步骤，并严格遵守机上操作安全注意事项。为了评判的准确客观，可将操作定义为以下三种类型：关键操作、有效操作、危险操作。

①有效操作

通电检查或功能检查的操作，是具有严格的前后制约关系的，每一步操作都必须是在所有先决操作已经执行的条件下，进行该操作才是有效的。例如：航空电子设备的上电操作，多功能显示器要加电，必须满足航空电子启动板上电；而航空电子启动板上电，必须满足机上总供电开关已打开。

当参训人员对座舱内某电门进行操作时，若满足所有有效条件，则判定该操作为有效操作，若不满足，则判定为无效操作。

②关键操作

为了评价参训人员是否按照维护规程完成了该训练科目规定的全部操作，将整个训练科目的操作流程划分为多个关键操作，按参训人员完成的关键操作数给出训练完成度的评价。例如航空电子装备上电这个训练科目，其关键操作就可以分为：k1=接通机上电源、k2=完成系统配电、k3=航电系统上电、k4=多功能显示器上电，如表1所示。只有这四个关键操作全部完成才算完成该科目的全部训练操作。

通过结合有效操作可以发现，完成每个关键操作所需要的有效操作步数是有限的，因此在每项训练科目中可以计算出最少有效操作次数。

③危险操作

在检查操作过程中有一些操作是具有危险性的，会出现对装备甚至生命产生严重威胁，这一类操作是严格禁止的，例如扳动起落架收起开关、按动武器投放/发射按钮等。可将这些违反机上操作安全注意事项的操作定义为危险操作，一旦在训练中发生，将严重影响训练成绩。

在定义了以上三种操作要素后，下面就可以给出训练效果评判公式：已知某项通电检查或功能检查训练科目，共有K个关键操作，某个关键操作的分值权重为Wi，完成该关键操作所需最少有效操作次数为Ni，并且有：

若某参训人员在完成该科目训练过程中，共完成了k个关键节点，在完成每个关键节点过程中进行的有效操作次数为ni，无效操作次数为mi；在完成整个训练过程中的危险操作次数为d，则该参训人员此项科目的训练成绩为：

由上述公式，可得：

当k=K，ni=Ni，mi=0，d=0时，最终成绩为100，即以最少有效操作完成所有关键节点，并无危险操作时，成绩为满分；

表1　航空电子设备上电科目的操作定义表

当k＜K时，即未完成某一关键节点时，按权重比例扣总分；当ni＞Ni，mi≠0时，即完成某一关键节点过程中，实际操作次数超出最少有效操作，超出次数越多，扣分越多，其中无效操作双倍扣分；

当d≠0时，即一旦在整个操作过程中出现危险操作，最终成绩为0。

以上即为检查操作训练效果评估模型。

（2）故障排除训练效果评估

部队在实际工作中飞机出现故障后，要求维护人员在较短时间内尽快排除故障，保证飞机的完好率，因此排故训练需限定最长时间。某项排故科目开始后，参训人员通过观察故障现象，分析故障可能原因，利用各种手段隔离故障，逐步定位故障。

与通电检查操作不同，排故的过程依据不同人的经验和思路，对同一故障可能采用大不相同的方法进行分析和排除，最终都能排除故障。因此排故带有很大的主观性，其过程不是唯一的，没有标准答案。那如何给排故制定训练效果评估的标准呢？虽然排故的过程不确定，但每一次排故的最终结果是确定，因此可以将最终是否排除故障作为制导训练效果评估模型的关键。

设某套航空电子装备共有L个LRU（外场可更换单元）和连接电缆，其真实故障LRU为x。排故训练后，在规定时间T内，参训人员最终将故障隔离到a个LRU上，其集合设为｛yi｝；且在完成整个训练过程中的危险操作次数为d，则该参训人员此项科目的训练成绩为：

由上述公式，可得：

当a=1且yi=x时，即表示受训人员在规定时间内，正确定位并排除故障，并且无危险操作时，成绩为满分；

当a＞1且x∈｛yi｝时，即表示受训人员在规定时间内，经分析排除将故障隔离到一部分LRU上，即｛yi｝，且包含正确的故障点x。此时a越小，怀疑的故障LRU越少，故障定位的越准确，因此得分越高。

当a＞1且x∉｛yi｝时，即表示受训人员最终得出的可能故障LRU不包含正确的故障点，即判定为排故失败，成绩为零。

当d≠0时，即一旦在整个操作过程中出现危险操作，最终成绩为0。

（3）总训练成绩评判

总训练成绩评估公式为：

总训练成绩都是由分项成绩及其权重计算得到的。而分项成绩则已通过前述训练效果评估模型计算得到。

3　结语

将训练效果的自动评估引入航空训练模拟器，能够使航空电子装备的维护训练形成闭环。从而能够对部队维护训练状况进行有效评估，并提出针对性改进对策和训练方法，来推动训练水平的不断提高。本文在航空训练模拟器中引入训练效果评估方法，在完整记录参训人员各项操作时序的基础上，提出了机上通电检查和地面功能检查训练效果评估模型；针对故障排除训练主观性强、方法灵活的特点，基于有限时间内的排故结果，提出客观可行的排故训练效果评估模型；所提出的评估模型对于提高部队训练的规范化、自动化水平，建设科学客观的训练效果评估体系具有一定的借鉴意义。

［1］陈鸿，李进杰，高伟等.某型机载电子吊舱维护训练系统设计［J］.现代电子技术，2014，37（22）：84-87.

［2］郭龙，陈鸿，李进杰等.基于ADAM模块的航空训练模拟器数据采集与控制［J］.现代电子技术，2014，37（18）：98-101.

［3］雷震，李庆全，何嘉武.基于IETM的武器装备虚拟维修训练系统设计［J］.现代电子技术，2015，38（16）：138-140.

［4］刘建友，曹继平，陈桂明，代海飞.基于模糊综合评价方法的装备维修训练效果评价［J］.四川兵工学报，2014，35（1）：58-61.

［5］崔凯旋，石全，胡起伟，张文宇.基于梯形云模型的装备保障训练效果评估研究［J］.计算机仿真，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

陈鸿（1981-），男，福建永泰人，博士，讲师，研究方向为航空电子对抗技术、机载设备自动测试技术

刘开元（1988-），男，山东潍坊人，硕士，讲师，研究方向为航空电子对抗技术

李进杰（1975-），男，山东平度人，硕士，副教授，研究方向为航空电子对抗技术

张娜（1982-），女，山东青岛人，硕士，讲师，研究方向为航空电子对抗技术

2016-06-21

2016-09-10