装备监测中的数据处理

装备监测中的数据处理

韩忠辉宋毅杨博盛

中国人民解放军91404部队计量站韩忠辉宋毅杨博盛

摘要：装备监测中，获取装备信息的主要途径是对装备进行数据采集，通过数据来反映装备的技术水平和状态水平。要让数据显示出这些信息，数据处理必不可少。数据处理依靠基本的数学原理，依托计算技术，快速有效的处理数据，给出需要的信息，是装备监测的重要环节。数据处理技术的发展，带动了装备监测的发展，现代数字处理技术，将装备监测也带到了一个新时代。

关键词：装备监测；数据；数据处理；计算机技术一、引言数据处理并不是简单的数据计算，也不仅仅是数据分析，而是包含了数据产生到数据应用的全过程。在装备监测过程中，产生的数据数量是巨大的，有时甚至是杂乱无章，难以理解的，数据处理的基本目的就是在这些数据中抽取并推导出有用的信息，这些信息对装备的使用维护、技术状态、内在风险等都有着指示、指导和警示作用。数据处理贯穿装备监测的各个环节，数据处理技术的发展对装备监测的发展有着巨大的推动作用。

二、数据处理的基础、应用及发展（一）装备监测中数据处理的数学方法误差理论为数据处理提供了很多数学工具，应用这些工具，数据处理的诸多方面，如从简单到复杂的数学关系、隐藏与数据之中的规律性等，得以解决和显现。

（1）算术平均值与标准差算术平均值是最简单，也是最常使用的方法。算术平均值与被测量真值最为接近，普遍适用于各种分布方式。

测量的标准差，表明了数据的分散性，也就是反映了数据的不可靠程度，对数据处理的意义十分重要。测量的标准差可分为单次测量的标准差和算术平均值的标准差。

单次测量的标准差通过贝塞尔公式，可以求得单次测量的标准差的估计值。

在多次测量的测量列中，以算术平均值作为测量结果，因此，算术平均值的标准差必不可少。

（2）错误数据的剔除3σ准则，也叫做莱伊特准则，是最常用也是最简单的判断准则，但它以测量次数充分大为前提，通常测量次数较少时，3σ准则只是一个近似的准则。

除此之外，格罗布准侧、狄克松准则也是剔除错误数据的有效方法。

（二）数据处理技术与计算机技术随着科学技术的发展，数据处理技术与计算机技术紧密联系在一起。在计算机技术的支持下，数据处理得以高效快速的实现，可以说，现代的数据处理技术就是依托计算机的自动化数据处理系统。

1.数据处理技术的发展数据处理技术的发展与计算机技术和信息技术的发展紧密相连。

人工管理阶段。在计算机未出现之前，数据处理处于人工管理阶段，此时的数据处理，仅仅是停留在数据的记录保存，简要的计算，局限性很大。

科学计算阶段。计算机的产生，让人类的运算能力大大提高。

但是此时的计算机功能有限，计算机多用于单项数据处理，进行的数据处理也基本上是批处理。数据处理的工作还往往局限在个别的领域，也只有少数人能接触到跟数据处理有关的过程。

数据库管理阶段。数据库管理系统的出现，使数据的使用更加高效，共享性更强，数据库管理系统（DBMS）可以实现对数据更有效的管理。

XML技术阶段。网络技术的发展，对数据处理的网络数据和传输提出了新的要求，但是传统的数据处理方式在这些方面都有着局限性，XML技术很好的解决了这些问题。

2.应用计算机的数据处理计算机数据处理，是指用计算机收集、记录数据，经加工产生新的信息形式的技术。

计算机数据处理主要包括8个方面。

①数据采集：采集所需的信息。

②数据转换：把信息转换成机器能够接收的形式。

③数据分组：指定编码，按有关信息进行有效的分组。

④数据组织：整理数据或用某些方法安排数据，以便进行处理。

⑤数据计算：进行各种算术和逻辑运算，以便得到进一步的信息。

⑥数据存储：将原始数据或计算的结果保存起来，供以后使用。

⑦数据检索：按用户的要求找出有用的信息。

⑧数据排序：把数据按一定要求排成次序。

3.数据处理软件现今，常用的数据处理软件有：SAS、SPSS、EXCEL、MATLAB、Origin等，EXCEL被广泛的应用于基础的数据计算和处理，被大家熟知，而MALAB和Origin则是比较经典的编程式的数据处理工具。

MATLAB是主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

Origin是较流行的专业函数绘图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要。与当前流行的图形可视化和数据分析软件有MATLAB相比，使用Origin就像使用Excel和Word那样简单，不需要专业的计算机编程知识和矩阵知识，也不必熟悉其中大量的函数和命令，只需点击鼠标，选择菜单命令就可以完成大部分工作，获得满意的结果。

三、结论装备监测是对装备全寿命、全阶段的保障与管理，数据处理让装备的信息能够正确的表达，给出了人与装备交流的一种途径。

装备监测的装备种类多、数量大，而一台装备从生产使用到维修报废，产生的数据就难以量计，因此，在整个装备监测体系中，数据的种类庞杂、数量巨大，如何能够将这些数据有效运用，给装备使用以指导性的作用，这都是数据处理现在、将来都需要面对和解决的难题，数据处理的重要性也会日渐突显。

参考文献：[1]费业泰．误差理论与数据处理[M]．机械工业出版社，2004.6[2]初文科．数据处理技术发展的研究[J]．福建电脑，2008（2）[3]夏帮贵刘凡新等．XML网页制作实作教程[M[.清华大学出版社．2002.12作者简介：韩忠辉，男，1976.10，硕士，工程师，主要研究方向为无线电计量