導彈儲運狀態新指標及其短期預測ARMA模型

　　摘要：導彈儲運狀態監測技術主要研究導彈裝備全壽命周期的環境溫濕度、振動沖擊應力和位置姿態等信息的實時采集與處理分析，是導彈裝備維護管理的有效補充。基于導彈儲運狀態信息定義新指標“預警率”，并建立其ARMA預測模型，試驗結果表明該模型能夠對小容量預警率樣本的短期發展趨勢進行快速跟蹤預測，并保證12%左右的較高預測精度。預測結果有助于建立經歷復雜儲運環境，性能狀態不盡相同的導彈裝備的區別化維護保障與質量管理方案。

　　引言

　　對于可靠性、機動性要求較高，頻繁處于不同儲運環境的導彈裝備，研究導彈儲運狀態監測技術，采取更加完善的狀態監測方式獲取導彈儲運過程中溫濕度、姿態、振動沖擊、位置等信息，判斷導彈裝備實時狀態，預測導彈裝備狀態變化趨勢，對降低管理維護成本，延長服役周期，保障我軍導彈裝備的完好性、可靠性和全壽命周期的出勤率等方面具有重要的研究意義和軍事實用價值。

　　本文對采集的大量原始狀態數據進行分析處理，提出了導彈儲運狀態的新指標：預警率(Missile Predictive Rate，MPR)，用以衡量導彈裝備的全壽命儲運狀態;同時利用時間序列分析技術建立小容量預警率樣本的短期預測ARMA模型，實現預警率的短期預測和趨勢分析。

　　試驗結果表明ARMA模型能夠對預警率的發展趨勢進行快速跟蹤預測，預測結果為導彈裝備管理人員的日常維護提供參考，有助于實現對經歷復雜儲運環境的導彈性能狀況進行區別化質量管理。

　　導彈儲運狀態新指標

　　目前我軍導彈裝備的維修方式主要有預防性維護、校正性維護、適應性維護和應急維護(即排除故障)組成(參見國軍標GJB368.2-87)。預防性維護采用定期檢查保養的方式，校正性維護主要是對工作不正常的系統設備進行校正處理，適應性維護根據環境變化調整系統設備，這三種方式都屬于計劃性的預防性維修，而應急維護屬于非計劃性的事后維修。相鄰兩次預防性維修的平均時間間隔稱為預防性維修周期(MTBMpt)，可分為連續監視型、固定型和更新型。

　　為了更好地利用和分析導彈儲運狀態監測系統豐富而詳實的監測數據，必須建立相應的評價指標。以先驗知識及國軍標等作為參照，可以對不同類型導彈裝備在儲運過程中的各類監測參數劃分相應等級，當參數超過規定或正常閾值時，稱為超閾值事件(Out of Specs，OOS)，如圖1所示為幾種常見的超閾值事件。　　

 

　　定義：單發導彈包裝箱/桶內的監測微系統在一個固定型的預防性維修周期內(通常在檢修的同時全面調閱監測數據)監測到的某類參數發生超閾值事件持續時間(或次數)稱為預警率(MPR)，其表達式為：
       
　　對預警率的預測可以有效地分析其變化規律及相關趨勢，為下一預防性維修周期甚至是全壽命的預防性維修工作安排提供參考。但是預警率與預防性維修周期長度，維修周期內存儲、運輸時間比，不同任務導彈裝備所經歷的作戰、訓練強度，突發情況等很多因素有關，直接對預警率進行基于影響因子的預測由于影響因素多，各因子所占權值復雜而十分困難。而基于歷史數據，利用時序分析方法，對預警率進行預測是一種更為直接有效的手段。