專利名稱:基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種訓(xùn)練評估方法，特別是一種對航空管制員的訓(xùn)練進行評估的的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著飛行流量的迅速增加，中國民航對管制員工作能力的要求越來越高，培訓(xùn)需求也越來越精細，教員需要對管制員各方面能力進行客觀的評價，并根據(jù)評價結(jié)果提出有針對性的建議和再培訓(xùn)方案。
因此，教員需要對管制員的培訓(xùn)效果進行系統(tǒng)、客觀和綜合的評價，進而不斷提高培訓(xùn)效果，保障飛行安全。由于對管制員培訓(xùn)的評價不易量化的原因，造成目前主觀、粗放的評價方式不能已經(jīng)完全不能適應(yīng)當(dāng)前的培訓(xùn)要求，需要建立一套科學(xué)、合理的評價體系，通過數(shù)據(jù)和有效的方法進行客觀評估。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種得到比較客觀的評估結(jié)果的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估方法可采用如下技術(shù)方案:
一種基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，該方法包括以下步驟:
(I)管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)采集；
(2)確定評價因素集，該評價因素集包括評價指標體系主因素層以及分因素層，其中分因素層按照特點和隸屬情況分別劃入相應(yīng)的主因素層；
(3)建立評價語集；
(4)建立與因素集對應(yīng)的的權(quán)重集，其中各個因素分別有與其對應(yīng)的權(quán)重；
(5)建立隸屬關(guān)系以及各個因素在不同評價等級下的評價標準，形成模糊評價矩陣；
(6)綜合評價向量的計算，先通過得到的因素權(quán)重以及對應(yīng)的模糊評價矩陣。進行模糊矩陣合并運算，對主因素層進行綜合評價，并將評價結(jié)果加以綜合得到一個評價矩陣；再通過模糊合成運算，繼續(xù)對主因素層進行綜合評價，得到主因素層的綜合評價向量；
(7)通過對主因素層計算得到的綜合評價向量結(jié)果進行歸一化處理，得出評價結(jié)果O
本發(fā)明基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法與現(xiàn)有技術(shù)相比:通過在培訓(xùn)系統(tǒng)中嵌入數(shù)據(jù)采集功能，對管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)進行自動采集，代替了原來教員對管制員培訓(xùn)情況人工記錄的特點，簡化了工作流程，而且記錄的數(shù)據(jù)更準確、客觀；
通過預(yù)先設(shè)置評價因素和各因素的重要程度對所有管制員進行統(tǒng)一的評價，使得評價標準統(tǒng)一，避免了教員對管制員因為主觀因素采用不同評判標準而造成的評價效果不客觀；
通過改進型的模糊綜合評價方法后，最大限度的考慮了對管制員的各種評判因素及其重要性，并能對管制員整個培訓(xùn)過程給出一個全面的評價，在客觀、公正的基礎(chǔ)上有利于教員對管制員綜合素質(zhì)進行全面的評價。


圖1為本發(fā)明基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法中航空管制員的模擬訓(xùn)練應(yīng)用軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖2為本發(fā)明基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法中管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)自動采集流程的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實施方式
僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求
所限定的范圍。
本發(fā)明提供了一種基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，該方法用于航空管制員的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。模擬訓(xùn)練系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，根據(jù)培訓(xùn)需求，系統(tǒng)設(shè)置了多種類型的席位，包括教員席、機長席和管制員席，其應(yīng)用軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。在訓(xùn)練過程中自動記錄管制員對航空器的指令及產(chǎn)生的結(jié)果，通過事先建立的數(shù)學(xué)評價模型及評價因素，系統(tǒng)在訓(xùn)練結(jié)束后自動產(chǎn)生管制員訓(xùn)練數(shù)據(jù)表及對應(yīng)的評價。
本發(fā)明基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法包括以下步驟:
(I)管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)采集流程
管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)自動采集流程請參見圖2所示。
空中交通管制模擬訓(xùn)練系統(tǒng)在訓(xùn)練開始時從數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入訓(xùn)練劇本和訓(xùn)練場景數(shù)據(jù)，通過教員席控制訓(xùn)練的進程，包括訓(xùn)練開始、訓(xùn)練暫停、訓(xùn)練繼續(xù)和訓(xùn)練結(jié)束等信息。在訓(xùn)練過程中，教員也可以通過增加、修改、刪除訓(xùn)練目標，修改氣象條件，設(shè)置監(jiān)視數(shù)據(jù)源的質(zhì)量狀態(tài)等多種手段增加訓(xùn)練難度，從多方面訓(xùn)練管制員的臨場應(yīng)變能力。在訓(xùn)練啟動時的劇本和場景數(shù)據(jù)自動地被采集，作為訓(xùn)練評估的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；在訓(xùn)練過程中的教員干預(yù)信息，包括干預(yù)時間、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)詳細內(nèi)容被自動采集，結(jié)合后期管制員的管制指揮數(shù)據(jù)，作為評估管制員應(yīng)變大流量、各種氣象條件、特殊空情等場景的工作能力。
系統(tǒng)的航跡數(shù)據(jù)推演模塊根據(jù)劇本信息和場景數(shù)據(jù)定期(一般為4秒)進行飛行目標未來軌跡的推演，包括航跡的位置(投影到地球表面的經(jīng)緯度)、高度(相對于標準海平面)、空速、上升/下降率、航向等。推演的航跡信息通過模擬空管自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理后分別發(fā)送管制員席位和機長席位進行態(tài)勢信息顯示。管制員根據(jù)顯示的態(tài)勢信息和管制流程，向機長發(fā)送語音指令，指揮飛機調(diào)整飛行軌跡。訓(xùn)練開始前，管制員需要在管制席位信息登錄，系統(tǒng)自動將隨后記錄的數(shù)據(jù)對應(yīng)到該管制員的培訓(xùn)記錄信息中去。在此過程中管制員的登錄數(shù)據(jù)、管制員所指揮飛行目標的飛行態(tài)勢(位置、高度、航向等)、告警信息、起飛/降落信息等自動被采集。
推演的航跡信息同時被輸出到機長席進行顯示，機長席根據(jù)管制員的語音指令調(diào)整飛行軌跡，包括位置、高度、航向、表速、上升/下降率等的調(diào)整，并執(zhí)行一些特殊的飛行程序如歸航、建立盲降、修改應(yīng)答機等。機長的所有操作指令和操作結(jié)果將被自動采集，與管制員席航跡的指令作用顯示效果一起作為評估的依據(jù)。
(2)確定評價因素集U，該評價因素集包括評價指標體系主因素層以及分因素層，其中分因素層按照特點和隸屬情況分別劃入相應(yīng)的主因素層
U表示需要評價的總目標。
U= (u1； U2, A, un), i=l, 2, Λ，η,表示評價指標體系主因素層,如管制員對特情應(yīng)變能力、大流量下飛行間隔保持能力、設(shè)備操作能力等。
U= (uu1； UU2, A, uum), i=l, 2, Λ，m,表示評價指標體系的分因素層，并將分因素層按照特點和隸屬情況分別劃入相應(yīng)的主因素層，如特情應(yīng)變能力又可以細分為對劫機的處理能力、對短期沖突告警的調(diào)配能力、對長期沖突的預(yù)測能力等，大流量下的飛行間隔保持能力包括單位時間內(nèi)起飛架次、降落架次、起降混合架次、指定導(dǎo)航臺飛行架次等。
(3)建立評價語集V
V= (ν1； V2, A , vp), i=l, 2, Λ，p，其中Vj為評價等級數(shù)或指標的質(zhì)量級別數(shù)。培訓(xùn)效果的評價語可以設(shè)置為不合格、基本稱職、稱職和優(yōu)秀，可以設(shè)置得分在不同區(qū)間對應(yīng)于不同的評價語集。
(4)建立與因素集相對的指標因子向量的權(quán)重集W，其中各個因素分別有與其對應(yīng)的權(quán)重
由于各因素在評判對象中所處的地位和重要性不盡相同，因此需要對各因素進行加權(quán)，表示各因素權(quán)重分配。wu，與WpW2, Λ，Wn分別表示主因素層與子因素層的評價指標 權(quán)重。
(5)建立隸屬關(guān)系以及各個因素在不同評價等級下的評價標準，形成模糊評價矩陣
建立隸屬關(guān)系以及各個指標在不同評價等級下的評價標準，各主因素層的因素i中有q個分因素(i=l，2，A，q)，則用表示第k個元素被評為第j級的隸屬度(k=l, 2，A, q, j=l, 2，Λ, p)。

rii ,rI2 Λ，rlp
「 π ^21^22 Λ ,r2p
R1 =
M M Μ
，ν
(6)綜合評價向量的計算
通過得到的因素權(quán)重以及對應(yīng)的模糊評價矩陣。進行模糊矩陣合并運算，對主因素層進行綜合評價，其中 為廣義模糊乘，為了兼顧所有元素根據(jù)問題的需要，評價因子以及標準之間的關(guān)系，一般采用加權(quán)平均的方法即矩陣相乘的形式進行計算，代替模糊矩陣運算的取大取小原則，使得到的結(jié)果更加精細，而且結(jié)果仍然是F集
Bi = Wi R1 = (bM..bl2.,A ,b ),(i = 1,2.,Λ，s) (I)
將評價結(jié)果加以綜合得到一個評價矩陣R1 =[b ,B^A Bjj，利用公式(2)進行
模糊合成運算，繼續(xù)對主因素層進行綜合評價，得到主因素層的綜合評價向量[0042]
權(quán)利要求
1.一種基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)采集； (2)確定評價因素集，該評價因素集包括評價指標體系主因素層以及分因素層，其中分因素層按照特點和隸屬情況分別劃入相應(yīng)的主因素層； (3)建立評價語集； (4)建立與因素集對應(yīng)的的權(quán)重集，其中各個因素分別有與其對應(yīng)的權(quán)重； (5)建立隸屬關(guān)系以及各個因素在不同評價等級下的評價標準，形成模糊評價矩陣； (6)綜合評價向量的計算，先通過得到的因素權(quán)重以及對應(yīng)的模糊評價矩陣；進行模糊矩陣合并運算，對主因素層進行綜合評價，并將評價結(jié)果加以綜合得到一個評價矩陣；再通過模糊合成運算，對主因素層進行綜合評價，得到主因素層的綜合評價向量； (7)通過對主因素層計算得到的綜合評價向量結(jié)果進行歸一化處理，得出評價結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:在步驟(7)得出評價結(jié)果后，對訓(xùn)練情況進行二級評價，得出對管制員培訓(xùn)效果總的評價值。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:對所述步驟(6)中的對主因素層進行的綜合評價中采用模糊評價逆問題確定權(quán)重的方法對指標權(quán)重進行進一步修正，該修正包括以下步驟: (1)建立三角模糊矩陣； (2)確定專家評價的權(quán)重集； (3)模糊合成； (4)確定模糊權(quán)； (5)利用層次分析法確定權(quán)重集； (6)采用模糊權(quán)與組合權(quán)重相結(jié)合，對權(quán)重進行調(diào)整，得到指標包含模糊逆權(quán)重的最終調(diào)整權(quán)重。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:所述步驟(I)的管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)包括訓(xùn)練劇本及訓(xùn)練場景數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:所述評價因素集包括管制員對特情應(yīng)變能力、大流量下飛行間隔保持能力、設(shè)備操作能力。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:所述步驟(3)中的評價語集設(shè)置有不合格、基本稱職、稱職和優(yōu)秀。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，其特征在于:該方法還包括:在對管制員培訓(xùn)效果的評價中采用模糊評價逆問題確定權(quán)重的方法對指標權(quán)重進行進一步修正。
專利摘要
本發(fā)明公開一種用于飛行器管制員訓(xùn)練的基于嵌入式自動數(shù)據(jù)采集技術(shù)的訓(xùn)練評估辦法，通過在培訓(xùn)系統(tǒng)中嵌入數(shù)據(jù)采集功能，對管制員培訓(xùn)數(shù)據(jù)進行自動采集，代替了原來教員對管制員培訓(xùn)情況人工記錄的特點，簡化了工作流程，而且記錄的數(shù)據(jù)更準確、客觀；通過預(yù)先設(shè)置評價因素和各因素的重要程度對所有管制員進行統(tǒng)一的評價，使得評價標準統(tǒng)一，避免了教員對管制員因為主觀因素采用不同評判標準而造成的評價效果不客觀；通過改進型的模糊綜合評價方法后，最大限度的考慮了對管制員的各種評判因素及其重要性，并能對管制員整個培訓(xùn)過程給出一個全面的評價，在客觀、公正的基礎(chǔ)上有利于教員對管制員綜合素質(zhì)進行全面的評價。
文檔編號G06Q50/00GKCN102163380 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201110064466
公開日2013年7月10日 申請日期2011年3月17日
發(fā)明者席玉華, 鄔秋香, 陳民, 金艷平, 王蓓蓓, 鮑俊杰, 楊宗 申請人:南京萊斯信息技術(shù)股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1),