极轨气象卫星业务质量管理软件设计

张媛媛 贾树泽 陈秀娟 赵现纲 冯小虎

摘 要：为规范风云气象卫星业务的运行、监视与维护工作，国家卫星气象中心尝试引入ISO 9001质量管理体系。在该体系结构下，为提高质量管理自动化程度，且便于进行绩效考核，以极轨系列风云气象卫星业务为例，首先介绍极轨气象卫星业务和ISO 9001管理体系，然后分析质量管理软件设计需求，并结合ISO 9001质量管理流程对软件各组成模块进行详细功能设计，最后针对各模块具体功能研究可行的软件开发工具包选择与界面设计方案，以期为后续相关卫星业务质量管理软件的开发与应用提供参考。

关键词：风云气象卫星;极轨系列;ISO 9001;质量管理;管理自动化

DOI：10. 11907/rjdk. 182218

中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2019）004-0099-05

0 引言

为了使质量管理工作更加科学、完善与全面[1]，质量管理体系在装备储备、质检、医疗等各个行业中得到了普遍应用[2-8]。从气象卫星获取的大气和地表信息， 已被广泛应用于气候预测、环境、自然灾害监测等国民经济多个领域[9]。为了保证风云气象卫星业务的运行成功率，中国气象局于2017年率先在气象观测领域开展ISO 9001质量管理体系建设工作。为了提高质量管理工作效率，研究者们设计开发了针对不同应用领域的质量管理软件，如宁荣丽[10]设计的医院全面质量安全管理考核软件，邓树宁[11]针对原材料复验、供应商来料合格率等设计的质量管理信息化平台软件，以及张坤[12]设计的医疗设备质量控制管理软件等。由于ISO 9001在气象卫星业务领域的应用研究尚属空白，本文以极轨系列风云气象卫星业务（以下简称极轨业务）为例，结合宁荣丽等[10]的软件设计方案，针对卫星业务设计了一套质量管理软件。

1 极轨业务介绍

国家卫星气象中心的气象卫星业务主要由气象卫星与地面应用系统两部分组成。

1.1 气象卫星

气象卫星分为极地轨道和静止轨道两个系列，分别简称为极轨气象卫星和静止气象卫星。我国气象卫星统一以风云命名，每一代极轨气象卫星都以单数命名，静止气象卫星以双数命名，并根据卫星发射时间先后顺序按英文字母表对卫星进行命名，例如我国第二代第一颗极轨气象卫星称为风云三号A星，简称FY-3A。国家卫星气象中心主要负责气象卫星的安全管理工作。

1.2 地面应用系统

地面应用系统负责气象卫星资料的接收、处理，以及产品生成与分发等。由于极轨气象卫星与静止气象卫星相对于地球轨道不同，其卫星资料接收方式也不同，故风云卫星的地面应用系统与卫星种类相对应，分为极轨气象卫星地面应用系统与静止气象卫星地面应用系统。两类地面应用系统虽然组成不同，但均由中国气象局下属的国家卫星气象中心负责。目前正在运行的极轨气象卫星地面应用系统，即风云三号气象卫星地面应用系统工作流程如图1所示[13]。

2 ISO 9001应用介绍

采用质量管理体系是组织的一项战略决策，能够帮助提高组织整体绩效[14]。在质量管理体系标准中，ISO 9001提出建立与实施质量管理体系的要求，是ISO 9000族标准中唯一可用于内部及外部评价相关组织满足顾客、法律法规与组织自身要求的标准[15]。为了规范风云气象卫星业务的运行、监视及维护等工作，國家卫星气象中心先后经历了ISO 9000族标准贯标培训、ISO 9001标准程序文件编写、体系试运行、内部审核与外部审核5个阶段[16]。外部审核合格后，国家卫星气象中心获得ISO 9001认证，后续业务则按照相关认证文件要求正式运行。与图1所示工作流程相对应，该认证规范了风云三号气象卫星地面应用系统工作流程，并对各程序过程进行了详细说明。按照该认证可进行规范化的业务运行，但在该认证要求下，业务运行中将生成大量工作记录表格，同时涉及大量支持性文件如程序、工作指导书与工作流程图等，质量管理考核人员还需根据工作记录表与相关支持性文件对业务运行人员工作情况进行绩效考核。因此，ISO 9001在规范业务运行的同时，也额外增加了人员工作量。

3 软件需求分析

按照ISO 9001的要求，为了保证产品生产质量，方便对相关人员的考核，也便于业务运行人员进行工作记录表填写与工作情况记录，提高质量管理考核与业务运行工作的办公自动化程度，从而达到提高工作效率的目的，本文设计了相应的质量管理软件，该软件具有以下功能：

（1）信息采集。信息采集是指对系统业务运行状态数据的采集，包括卫星遥测、地面应用系统设备状态、数据接收情况、数据传输情况、各级数据处理情况、值班人员等信息，之后将采集到的信息、信息生成时间及信息采集时间一起保存到数据库中，便于后续信息共享与信息分析。

（2）信息共享。在ISO 9001的“风险和机遇控制” 过程中要求值班人员即时发现异常并上报，维护人员在接到上报信息后需要准确了解异常现象，才能及时进行处理。因此，该软件需要保证使用者能及时、有效地查找到联系人信息，还要对业务关键信息实现信息共享。同时，出于安全性考虑，该软件还需具有帐户设置、权限管理等功能，从而实现信息的有限共享[17]。

（3）消息提醒。随着移动通信技术的发展，短信、彩信等移动增值业务已成为人们最常用的通信方式之一。在异常发生时，值班人员需及时提交故障单并上报，为保证维护人员及时接收到上报信息，质量管理软件可使用短信或电话等方式提醒维护人员查看，从而及时进行异常处理[18]。

（4）信息分析。系统采集到的信息可以反映业务系统运行情况，同时按照ISO 9001的要求，质量管理除需要对业务运行情况进行考核外，还要对值班、维护等情况进行考核。因此，质量管理软件在采集业务运行状态数据的同时，还要根据工作人员填写的工作记录表、故障单等按照ISO 9001中的绩效考核要求对考核涉及的相关信息进行分析，以供质量管理考核人员使用。