[发明专利]一种针对航空电子系统面临电磁环境复杂度的量化评估方法

摘要

本发明公开了一种针对航空电子系统面临电磁环境复杂度的量化评估方法，该方法首先采用专家打分法对航空电子系统中各分系统在其所面临的电磁环境下的效能进行评估；接着，通过确定各分系统在航空电子系统中的权重关系，实现对航空电子系统效能的评估；最后，通过对系统的失效概率的比对，完成对航空电子系统所面临电磁环境复杂度的评估。基于航空电子影响因素及系统工作效能判定因素，本发明采用D-S矩阵理论法对专家打分得到的评估结果进行处理，完成对各分系统的综合评估。该方法避免了统计算法中算数求平均值的方法带来的误差，使得评估结果更加客观。

主权项

1.一种针对航空电子系统面临电磁环境复杂度的量化评估方法，其特征在于该量化评估包括有下列步骤：第一步：构建航空电子系统因素集合U将构成航空电子系统的影响因素采用集合形式表达为U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}，对于航空电子系统中任意一个影响因素记为u_i，i＝1，2，3，4，5；其中：通信分系统记为u₁、导航分系统记为u₂、传感分系统记为u₃、显示分系统记为u₄、任务/控制分系统记为u₅；第二步：构建航空电子系统工作效能判定因素集合V将构成航空电子系统工作效能判定的因素采用集合形式表达为V＝{v₁，v₂，v₃}，对于航空电子系统中任意一个工作效能判定因素记为v_p，p＝1，2，3；其中：分系统工作正常房记为v₁、分系统效能下降记为v₂、无法判断记为v₃；第三步：构建航空电子系统权重向量矩阵W根据航空电子系统中各分系统中包含的三类设备的种类和数量，构成满足各分系统相对于航空电子系统的权重矩阵，即相对权重矩阵W＝[w₁ w₂ w₃ w₄ w₅]；w₁表示通信分系统u₁相对于航空电子系统的权重值；w₂表示导航分系统u₂相对于航空电子系统的权重值；w₃表示传感分系统u₃相对于航空电子系统的权重值；w₄表示显示分系统u₄相对于航空电子系统的权重值；w₅表示任务/控制分系统u₅相对于航空电子系统的权重值；第四步：采用D-S证据理论，构建评价矩阵R第401步：选取由n名专家构成的专家组，对各分系统所面临电磁环境下的效能进行评估；第402步：采取D-S证据理论方法，对各分系统的评估结果进行综合评估；将航空电子系统影响因素集合U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}中的第i个分系统判定为工作正常的概率记为u_i表示U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}中的某一个因素；将航空电子系统因素集合U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}中的第i个分系统判定为效能下降的概率记为u_i表示U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}中的某一个因素；对航空电子系统因素集合U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}中的第i个分系统的工作效能无法判断的概率记为u_i表示U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}中的某一个因素。采用D-S证据理论对各个专家打分得到的数据进行处理，当判定u_i效能正常时，对于专家的合成意见，有其中，A₁表示m₁的焦元，A₂表示m₂的焦元，K表示归一化常数，{A1,A2}⋐v1v2v3.]]>当判定u_i效能正常时，对于n名专家的合成意见，即存在m₁、m₂、m₃…m_n时，有(m1⊕m2⊕···⊕mn)(v1)=1KΣA1∩A2∩···∩An=v1m1(A1)×m2(A2)×···×mn(An);]]>其中A₁表示m₁的焦元，A₂表示m₂的焦元，A_n表示m_n的焦元，K表示归一化常数，第403步：通过步骤401和步骤402的计算，获得对于航空电子系统影响因素集合U＝{u₁，u₂，u₃，u₄，u₅}的综合效能评估矩阵R＝[r₁ r₂ r₃ r₄ r₅]；其中：r₁表示对通信分系统的效能评估，且r1=AA(u1,v1)AB(u1,v2)AC(u1,v3);]]>r₂表示对导航分系统的效能评估，且r2=AA(u2,v1)AB(u2,v2)AC(u2,v3);]]>r₃表示对传感分系统的效能评估，且r3=AA(u3,v1)AB(u3,v2)AC(u3,v3);]]>r₄表示对显示分系统的效能评估，且r4=AA(u4,v1)AB(u4,v2)AC(u4,v3);]]>r₅表示对任务/控制分系统的效能评估，且r5=AA(u5,v1)AB(u5,v2)AC(u5,v3);]]>所述综合效能评估矩阵R＝[r₁ r₂ r₃ r₄ r₅]转换表示为R=AA(u1,v1)AB(u1,v2)AC(u1,v3)AA(u2,v1)AB(u2,v2)AC(u2,v3)AA(u3,v1)AB(u3,v2)AC(u3,v3)AA(u4,v1)AB(u4,v2)AC(u4,v3)AA(u5,v1)AB(u5,v2)AC(u5,v3);]]>第五步：构建航空电子系统的工作效能评估矩阵B将航空电子系统的权重矩阵W＝[w₁ w₂ w₃ w₄ w₅]与综合效能评估矩阵R=AA(u1,v1)AB(u1,v2)AC(u1,v3)AA(u2,v1)AB(u2,v2)AC(u2,v3)AA(u3,v1)AB(u3,v2)AC(u3,v3)AA(u4,v1)AB(u4,v2)AC(u4,v3)AA(u5,v1)AB(u5,v2)AC(u5,v3)]]>进行矩阵相乘运算，得到航空电子系统的工作效能判决矩阵B＝[b₁ b₂ b₃]；航空电子系统判定为工作正常的概率记为b₁；将航空电子系统判定为效能下降的概率记为b₂；对航空电子系统的工作效能无法判断的概率记为b₃；第六步：电磁环境复杂程度的评估将步骤五得到的效能下降的概率b₂进行查表对照，获得对于航空电子系统面临电磁环境复杂程度的评估。