衛星導航運營管理系統的研究與實現

栗 靖，孔 維，楊 華，張 婷

（1.北京衛星導航中心，北京100094；2.61516部隊，北京100094）

0 引 言

基于某GEO衛星組網的衛星導航系統是一套自成體系的復雜系統，與其相應的值班維護管理工作相當繁雜。衛星導航運營管理系統的建立，能夠簡化系統故障排查程序、縮短系統故障排查時間；實現了值班檔案、資料的電子化管理和快速查詢，解決以往歷史資料的存儲管理和使用問題；同時也有利于系統值班和維護工作進一步規范化和智能化，加強值班人員的自覺性和值班制度的約束力。該系統同樣適合其它衛星導航定位系統的運營管理，經過相應功能分類改造后可快速投入使用。

1 運營管理系統的功能與組成

1.1 運營管理系統的功能

建立運營管理系統是為了輔助值班人員以高效率、嚴要求的標準完成衛星導航系統的值班任務，不僅有利于提高值班人員的業務素質，更能縮短系統發生故障時的處理時間，確保系統的正常穩定運行[1]。主要任務包括以下幾個方面：

1）完成值班方案的生成，輸出規范的值班表并進行值班統計。

2）提供人員管理的功能，包括人員信息的查詢、修改、添加和刪除。

3）提供應急處理預案、故障記錄以及備品備件的快速查詢，便于系統異常情況的及時處理。

4）提供系統維護時間和維護項目的提示，保證系統維護工作的正常運行。

5）提供值班日志的電子錄入，根據需要生成故障報告表。

6）為聯合值班員提供學習環境，快速查閱各分系統操作規程、維護規程，規范日常操作，提高業務素質。

7）提供多種坐標系之間的坐標轉換、GPS時與BDT間的時間轉換等工具。

8）設有管理員和一般用戶，具有不同的功能權限，保證信息的安全。

1.2 運營管理系統的組成

衛星導航運營管理系統由值班方案生成、系統異常情況處理預案、備品備件更換指南、故障速查、值班日志、系統維護提示、系統培訓和工具箱八個部分組成。系統組成結構如圖1所示。

圖1 衛星導航運營管理系統組成結構圖

1）值班方案用于制訂合理規范的值班表和值班統計表，并提供人員管理功能，用于查詢人員信息和聯系方式；

2）系統異常情況處理預案是在系統出現突發狀況時，值班員通過查詢以往的值班日志和應急預案，迅速尋找到解決方案；

3）備品備件更換指南提供了詳細查詢備品備件信息的功能和對各分系統備品備件快速定位的能力，負責備品備件數據庫的維護；

4）故障速查可以快速查詢以往故障記錄，以及各分系統的操作規程、維護規程和應急處理預案，尋找解決方案；

5）值班日志為值班員提供電子版的值班日志，用于值班記錄和查詢；

6）系統維護提示可以使維護工作更加制度化，提醒值班員對系統進行維護；

7）系統培訓可以加深值班員對系統的學習，從而強化了值班人員業務知識的掌握和故障排除的能力；

8）工具箱可以用來存放值班過程中常用的工具，為值班提供保障服務。

2 運營管理系統的工作原理

2.1 值班方案

值班方案生成包括兩大方面內容，一是通過初始化一系列必要信息生成值班表，初始化信息包括選擇起止日期、各值班人員順序以及排班方式，確定信息無誤后會以word表格的形式實時顯示出來，同時生成各值班人員值班類別的詳細統計信息。排班系統嚴格按照值班制度的規定，以人員值班天數均衡為原則，盡量滿足值班人員的合理需求，人員的組合順序可進行調整，人員的值班類型可進行多種選擇。

另一方面就是人員信息的管理，通過數據庫進行統一的分類、查詢、修改和刪除，操作方便快捷。通過快速查詢功能，可以查詢出當天值班員的詳細信息，包括姓名、性別、隊別、值班員類型、聯系方式等。在生成值班表的基礎上，可以快速查詢當天各類值班人員及通訊方式，便于聯系分系統值班員。

2.2 系統異常情況處理預案

系統異常情況處理預案的工作原理是在系統出現突發狀況時，值班員通過查詢以往的值班記錄和各分系統的應急預案，迅速尋找到解決方案[2]。本系統存有各分系統的應急處理預案，可以動態地修改和更新，保證系統出現情況時，有據可查。

2.3 備品備件更換指南

備品備件更換指南對所有備品備件進行統一的數據庫管理，提供了備品備件的存放地點、數量、狀態、管理人以及管理人聯系方式等詳細信息的查詢，在應急狀態下，可以對各分系統備品備件進行快速定位，保障系統設備出現故障時，能夠及時找到備件并更換。備品備件管理提供了一套完整的數據庫，在確保安全保密的前提下，滿足備件實時更新的需求。

2.4 故障速查

故障速查功能可以對故障進行記錄、修改和查詢，實現對故障信息統一分類的管理。值班員可將故障起因，故障現象以及如何解決故障的方法進行簡單的記要，便于日后進行查詢和統計。通過關鍵字查詢方式，可以對以往故障記錄進行檢索，或者從各分系統的操作規程、維護規程中查詢相關內容，確定所有相關的故障信息尋找解決方案，便于值班員全面了解系統可能發生的故障。通過學習故障信息，更能豐富值班人員的工作經驗，提高故障排查能力。

2.5 值班日志生成與管理

值班日志生成與管理軟件包為值班員提供值班日志的電子錄入功能，用于值班記錄和查詢。值班員可將值班過程中發現的故障起因，故障現象以及如何解決故障的方法進行簡單的記錄，便于日后進行查詢和統計，在系統出現突發狀況時，通過對以往值班日志的查詢分析，掌握不同故障發生的時間和頻率，便于總結規律、尋找解決方法[3]。根據故障日志填寫故障的名稱、現象、分析和解決方法等，生成故障報告表。

2.6 系統維護提示

系統維護提示提供了系統維護時間、維護項目的提示功能，方便值班員進行系統維護，并且對每次的維護實現電子記錄，便于日后進行維護記錄的查詢和統計。通過對值班人員的提示，可以減少值班過程中不必要的失誤，保證系統設備長時間、高可靠性地穩定運行。

2.7 系統培訓

系統培訓可以加深值班員對系統的學習，強化值班人員的業務知識和排除故障的能力，通過對各分系統操作規程、維護規程和應急處理預案的學習，便于強化值班員的業務知識和排除故障的能力，規范值班員的日常操作，保證系統出現故障時能夠及時解決。

2.8 工具箱

工具箱軟件包提供值班過程中的常用工具，如坐標系轉換、時間系統轉換、計量單位轉換等，為日常值班提供便利服務。

3 運營管理系統的工作流程

針對不同需求的使用者提供不同的功能，構成系統的八個軟件包在操作使用上沒有先后順序，就各軟件包所實現的功能來講，它們之間是獨立的；但在實際工作中又可能涉及到多個軟件包共同解決值班中的故障排查問題，通過介紹各個模塊的工作流程可以看出模塊之間的聯系，例如異常情況處理預案會共享系統培訓中的應急預案，值班日志管理模塊中記錄的故障信息會同時存儲在系統故障速查中的故障信息數據庫。

3.1 值班方案工作流程

如圖2所示：

圖2 值班方案工作流程

人員信息：人員信息包括姓名、性別、部別、ID號、通訊方式、是否領班、是否聯合值班、是否白班、是否備班、是否受照顧以及電源隊的領班、消防和配電屬性等；

排班條件：確定值班方案之前還需要輸入各類值班信息，主要包括起止時間、領導值班順序、領班順序、各分系統值班人員順序和值班方式，其中值班方式是一種約束條件，可以實現以老帶新和普通排班兩種方式；

值班方案：在確定排班條件之后就可以動態生成一個完整的Word值班表，同時以txt文檔的形式顯示出值班人員的值班個數統計信息；

值班人員查詢：在值班方案生成以后，可以查詢系統當天的值班人員。

3.2 備品備件工作流程

如圖3所示。

保密機制：為使用者設定保密權限；

備件信息：在身份認證后方可進入備品備件數據庫進行管理操作，備件信息包括備品備件的名稱、序列號、入庫時間、存放地點、數量和備件狀態；

快速查詢：與一般查詢功能的區別在于，關鍵字查詢在輸入備件名稱后可以快速查詢出此備件的存放地點和備件狀態等信息，用于備品備件的快速定位[4]。

3.3 系統培訓和異常情況處理工作流程

系統培訓軟件包主要提供了一個學習的環境，內部存有各分系統的學習資料，包括操作規程、維護規程和應急處理預案等。系統異常處理預案軟件包中存有各分系統異常情況時的處理方案，如應急處理預案。這兩個軟件包之間都存在文檔的超鏈接，使查詢更加方便自由，如圖4所示。

圖4系統培訓和異常情況處理工作流程

3.4 系統故障速查和值班日志工作流程

圖5 系統故障速查和值班日志工作流程

系統故障速查軟件包和值班日志軟件包的數據庫、快速查詢功能與以上實現功能相似[5]，值班日志中的故障記錄可以寫入故障信息數據庫中，兩個軟件包有各自獨立的功能，又相互聯系，如圖5所示。

3.5 系統維護提示工作流程

如圖6所示。

提示模塊：維護時間提示和維護項目提示。

維護記錄數據庫：對每次的維護記錄進行記錄，并存入數據庫中。

時間超時報警：如果在出現提示后沒有進行系統維護，或在維護期間內沒有完成維護項目，系統會以報警提示。

4 結 論

衛星導航運營管理系統已經初步實現，其中值班表的快速靈活生成已經投入使用，效果良好，大大簡化了各個分系統排班人員的工作量；其余功能也在分系統中試運行，基本取得預期的效果。研制實現的衛星導航運營管理系統有效地輔助值班人員管理和維護該衛星導航系統，隨著衛星導航事業的更新發展，運營管理系統也將隨之不斷改進。

[1]譚述森.衛星導航定位工程[M].2版.北京：國防工業出版社，2010.

[2]曹 沖.國際衛星導航的發展于決策[J].數字通信世界，2006（9）：31－33.

[3]劉向陽.我國衛星導航產業發展綜述[J].有線電視技術，2008（11）：58－64.

[4]葉利坤.我國衛星導航產業發展戰略研究[D].武漢：華中科技大學，2009.

[5]趙 琳.衛星導航系統[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2001：2－14.