淺析多源數據融合方法的發展趨勢及研究意義

關矗

摘 要：由于科技領域的不斷創新，使得我國武器裝備也產生飛躍的邁步，裝備性能大幅度提升，制造成本也與之驟升，研究表明數據融合方法可將裝備在不同階段的數據融合起來以達到降低成本、縮短研制時間等目的。本文通過剖析裝備維修性多源數據的含義及特點，推測數據融合方法的發展趨勢，并對其研究意義進行了分析總結。

關鍵詞：裝備維修性;數據融合;研究意義;發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.216

0 引言

維修性是指產品在規定的條件下和規定的時間內，按規定的程序和方法進行維修時，保持和恢復其規定狀態的能力，是設計武器裝備時所需考慮的必要屬性，也是裝備能否出色完成作戰任務的決定性因素，其中規定條件包含維修地點、維修人員技術水平、維修工具設備等，以維修技術相關文件所規定選用的方法和維修過程為依據確定所采用的程序和方法。從設計到裝備部隊服役中各個試驗階段所獲取的維修性數據，是衡量裝備維修性水平的重要依據，也是研究裝備性能的必要條件。通過該數據可以全域考察裝備是否符合設計需求，便于辨別查找維修性設計所存在的缺陷。而多源數據融合則利用計算機對多種來源、多種形式的數據采取某種適當的方法處理，以實現對綜合信息的充分利用。采用多源數據融合技術，可以使裝備在各個階段獲得的維修性數據（如仿真數據、研制階段數據等）與現場試驗數據相結合，通過這種擴大數據量的措施來實現可信度更高的維修性評估與驗證。

1 研究背景

研制新型裝備時，各國已經把焦點放置于對裝備維修性的探索中，以此來獲取更高質量水平的裝備，確保裝備在服役階段能發揮出較好的性能。

裝備一般都是一整套復雜的產品或者系統，尤其是隨著高新科技廣泛的應用，裝備各項性能得到提升，使其制造成本驟升，系統也更加復雜，因此其維修試驗次數十分具有局限性，存在裝備在某個試驗階段只有一兩次試驗數據的現象，這使得對裝備維修性的評價不客觀、不科學、可信度低、不能精確體現裝備維修性的真實水平。對裝備進行大量的試驗，會增加裝備的磨損程度，導致人力物力資金的浪費，同時會加長裝備的研制時間，延遲列裝部隊時間。長期以來，驗證評估裝備維修性主要還是依據國軍標中的有關辦法，即以大容量試驗數據作為評估支撐，這顯然對于只有小子樣試驗數據的復雜精密裝備是不切合實際的。多源數據融合可以結合前期收集獲取的數據和少量現場試驗數據進行統計評判和推測以擴大數據容量，從而解決數據樣本小、結論可信度低的問題。

2 發展趨勢

基于數據融合方法具備大幅度縮減裝備的研制成本與時間，有效解決時間緊、任務重等多方面難題的優點，研究人員將進一步深入探索數據融合方法的適用性，實現與不同領域的結合。

（1）數據融合將廣泛用于各個學科研究領域，為工程項目的實踐提供可靠的數據支撐。目前，數據融合方法已經在電路故障診斷、預測裝備剩余壽命等領域得以應用，并取得較好成績，突顯出該融合技術的重要性。

（2）數據融合方法綜合化和創新化。目前數據融合方法種類有限，且各自均有一定的缺陷，因此創新適用范圍廣，融合精度高的融合方法會成為研究人員下一步的任務和方向。較為常見的融合方法有貝葉斯法、相關函數法、灰色關聯法、D-S證據法。

（3）基于貝葉斯、D-S證據、最大熵估計等融合方法建立的數據融合模型精度會成為下一步研究的熱點和焦點，如何提取主要或有效數據或剔除失效、干擾、異常數據等數據融合預處理技術將成為改善融合精度的關鍵點。

3 研究意義

裝備維修性多源數據融合方法主要是解決樣本量不足的問題。由于維修性大綱和國軍標明確要求對裝備維修性驗證需要數據樣本量不得少于30個，但由于時間緊、任務重等多方面影響因素，一般情況下獲取不到足夠的樣本量，通過對數據融合方法的研究，可以充分利用前一階段所獲取的數據，從而擴充數據樣本量，提升維修性驗證精度，相較于傳統的維修性驗證方法，避免裝備磨損嚴重等情況，縮短研制周期和減少研制經費。對于裝備維修性的設計漏洞可以提出優化改進等措施，以滿足提升武器裝備性能的目的具有重要意義。

充分利用多時空多源頭所獲取的維修性數據，進行聯合，處理和分析，可以實現對裝備維修性的驗證評估更為完整、精確、其評估結果具有較高的可信性。在面對復雜裝備系統卻只有小字樣數據的情況下，數據融合技術可以提升其維修性驗證評估的可信性。融合方法也為充分綜合各階段試驗數據夯實了理論基礎，進而有效的融合多源數據，研究和改進裝備的性能參數，并且對裝備性能進行測評其是否符合設計需求。綜上所述，對多源數據融合方法的研究具有重要的理論貢獻與應用價值。