装备可计量性的相关性模型研究与分析

　　1 引 言

　　装备可计量性可理解为衡量装备测量(测试)设备是否便于计量和量值是否准确的设计特性, 而可计量性设计就是采用某种手段提高装备可计量性的过程。装备的计量特性必须是装备的一种先天的、本质功能的体现, 只有在装备研制过程中兼顾计量性设计要求, 才能使装备在使用维护过程中具备完善的可计量功能。进行装备可计量性的研究适应装备快速发展的需要, 具有重大的意义：1) 促进可计量性理论技术的发展; 2) 为可计量性评估提供有效手段; 3) 指导改进可计量性设计。

　　在国外, 装备可计量性设计已经成为装备设计理念中一个较为成熟的观念, 并且做了大量的工作,如将计量保障与装备建设同步发展, 军标中专门规

　　定将计量能力作为装备系统设计的重要内容等。在国内, 装备可计量性的研究是一个新课题, 目前只在计量保障的研究中涉及可计量性的概念, 针对航空专用测试设备对可计量性设计的理论与方法进行了初步的探讨[1]。总的来说, 装备可计量性还没有作为一个专门的课题进行深入的研究, 计量接口研究设计极少, 可计量性模型缺乏。本文参考成熟的测试性理论技术对装备可计量性的相关理论技术进行了初步探索。

　　2 装备可计量性研究的内容

　　装备可计量性研究是一个复杂的工程, 其内涵丰富, 涉及知识点多。本文遵循基于相关性模型的可计量性设计思想, 其基本流程如图 1 所示, 首先进行装备可计量性需求分析与方案设计, 然后建立装备相关性模型, 生成超差-校准相关性矩阵,并基于该矩阵进行初步的可计量性分析(包括不可确定超差、冗余校准、隐藏超差等), 若分析结果满足可计量性要求, 则开始设计校准策略, 最后再进一步分析装备可计量性(包括量值传递率、计量覆盖率等), 若满足可计量性要求, 则进入可计量性详细设计阶段。如果 2 次可计量性分析结果均未达到可计量性要求, 则需要改进校准设备或者修改校准策略, 并重复上述建模分析步骤, 直到满足可计量性要求为止[2]。按照流程图, 将装备可计量性的研究内容分为 4 个部分：1) 可计量性要求分析与方案设计; 2) 建立装备可计量性相关性模型; 3) 基于模型的装备可计量性分析; 4) 计量校准策略的设计与评估。

　　2.1 装备可计量性指标研究

　　开展任何类型的设计工作, 最基本的一步就是确定系统的设计需求。对可计量性设计来讲也要先进行可计量性需求分析, 这意味着确定合适的系统可计量性参数和设计指标。

　　装备可计量性指标的选择确立必须遵循一定的指导原则：1) 指标的重要性, 这是从装备本身的性能这个角度来考虑的, 对装备性能有较大影响的指标要重点分析考虑, 通常这类指标具有通用性质,如量值传递率、计量覆盖率等; 2) 需求强度, 这是从用户的角度来权衡的, 考虑到现代测试设备的综合化、通用化发展, 测试设备的功能通常很强大, 针对一项具体的计量工作, 并不是每项指标都涉及, 这就需要结合用户的需求, 选择必要的指标进行分析研究; 3) 可达性, 也就是要确保提出的可计量性指标要求经过努力是可以达到的; 4) 可验性, 也就是要确保提出的可计量性指标是可以检验和验收的;5) 明确性, 也就是要确保提出的可计量性指标有规范的定义, 明确的含义。