一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法技术方案

技术编号:20160794 阅读:22 留言:0更新日期:2019-01-19 00:13
本发明专利技术提出了一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,属于仿真系统可信度评估技术领域。所述方法根据不同的系统类型,设计相应的性能指标和评估实验方案,适用于复杂系统可信度评估难以直接应用数据相似性分析方法的情况。该方法能够适用于多类型组合的复杂系统可信度评估;同时,该方法能够适用于数据相似性分析难以应用的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法
本专利技术涉及一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,属于仿真系统可信度评估

技术介绍
制导控制半实物仿真系统是一种实验设备,涉及到微波、电子、信号处理、控制、计算机等多种学科。在制导控制半实物仿真可信度评估方面,现有研究分析了影响射频仿真系统精度和可靠性的因素,并提出了可信度评估的基本理论体系和技术要求;涉及到可信度指标量化算法时,现有的方法基本是保证仿真系统和真实系统输入一致的情况下,对比输出的仿真数据与真实数据,利用数据相似性分析方法来计算可信度。而面对制导控制半实物仿真系统这样的多元化复杂仿真系统,其结构复杂,涉及的系统类型众多,有一些系统部分可能难以获取真实数据,或者不能保证仿真系统和真实系统输入一致,那么就难以实现数据相似性分析的应用条件。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有方法难以实现数据相似性分析的应用条件的问题,提出一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法。对于多元化的制导控制半实物仿真系统,有些系统部分难以获取参考数据,有些系统部分难以保证与真实系统输入一致,因此依赖于参考数据和仿真数据的相似性分析方法难以完成全面的系统可信度评估。针对这一问题,借鉴系统性能评估方法,提出一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法。该方法根据不同的系统类型,设计相应的性能指标和评估实验方案,适用于复杂系统可信度评估难以直接应用数据相似性分析方法的情况。所采取的技术方案如下:一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,所述方法包括:步骤一:利用制导控制仿真系统的组成结构,结合仿真可信度评估的目的,建立仿真系统可信度评估总指标集,其中,所述制导控制仿真系统记为S,仿真系统可信度评估总指标集记为:{I0i|i=1,2,…,n};步骤二:将步骤一所述仿真系统可信度评估总指标集逐层细化,直到底层指标依靠数据直接进行定量评估;所述仿真系统可信度评估总指标集逐层细化过程中每层指标保持相互独立性和对上层指标表达的完整性,最终形成层次化的射频体目标制导半实物仿真可信度评估指标体系;所述层次化的射频体目标制导半实物仿真可信度评估指标体系记为{Ijk|j=1,2,…,m;k=1,2,…,p},其中m为子指标层数,p为单层的最大指标个数;步骤三:将制导控制半实物仿真系统按照子系统特点,分为物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统三类,其中,所述物理效应模拟系统记为S1;所述实物系统记为S2;所述数学模型仿真系统记为S3;分别针对物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统确定可信度评估方案;步骤四:根据所建立的制导半实物仿真可信度评估指标体系I和相应三类子系统S1、S2、S3的可信度评估方案,获取底层指标的定量评估计算方法映射集{Cλ:Dλ→Vλ|λ=1,2,…,Γ},其中Γ为底层指标个数;在保证数据质量和实验成本的最优化的前提下,根据评估计算方法设计底层指标评估数据获取实验{Eλ|λ=1,2,…,Γ},同时建立相应的指标评估可接受准则集{Aλ|λ=1,2,…,Γ};步骤五:利用评估数据获取实验,获得每项底层指标所需实验数据{Dλ|λ=1,2,…,Γ};依据每项底层指标的计算方法映射集Cλ:Dλ→Vλ将实验数据Dλ映射为评估指标测量值或计算值Vλ;步骤六:采用无量纲化方法集{Mλ:(Vλ,Aλ)→Fλ|λ=1,2,…,Γ}对指标值Vλ进行无量纲化处理,将每项底层指标值和每项底层指标值所对应的可接受准则映射为评估分值{Fλ|λ=1,2,…,Γ},Fλ∈(0,10)0;每项底层指标的无量纲化方法根据指标值特点确定函数和参数,保证指标值到无量纲的指标分值有统一、合理的映射;步骤七:根据层次分析法,获得指标体系各层指标的权重判断调查表,并依据调查表确定各层指标的权重向量{Wjk|j=0,1,…,m-1;k=1,2,…,p},保证各层指标得到科学的、可靠性高的权重分配;步骤八:依据所得到的评估分值Fλ和权重向量Wjk,进行指标体系综合,得到最后的可信度评估结果,所述最后的可信度评估结果记为O;记非底层指标分数集为{Fjk|j=0,1,…,m-1;k=1,2,…,p},每个指标对应的子指标权向量集为{Wjk|j=0,1,…,m-1;k=1,2,…,p};设每个非底层指标Fjk对应的子指标分数向量集为{Fjk|j=1,2,…,m-1;k=1,2,…,p},若指标Ijk的子指标为第j+1层的第k1个指标到第k2个指标,则有Fjk=Fjk×Wjk令j依次由m取到0,得到最后系统总指标的评估分值{F0i|i=1,2,…,n},根据总指标分值到结果的映射f:F0i→O,得到最后的评估结果O。进一步地,步骤三针对所述物理效应模拟系统确定可信度评估方案的过程为:所述数学模型仿真系统S1在仿真过程中在仿真计算机上完成,所述数学模型仿真系统S1的输入数据经过所述数学模型仿真系统的处理和计算,得到相应的输出数据;所述数学模型仿真系统S1包括射频制导半实物仿真系统中的弹体与气动模型、目标运动模型或铰链力矩计算模型;针对数学模型仿真系统采取的评估方案为:令仿真系统和真实系统在同样的条件下,具有同样的输入,考察仿真系统输出与真实系统输出的一致性,其中,所述评估方案记为P1。进一步地,步骤三针对所述实物系统确定可信度评估方案的过程为:实物系统S2是与真实系统一致或与真实系统具有相同特性的实物,在仿真过程中实物系统S2会完全模拟与真实系统一样的动态过程;所述实物系统S2包括射频制导半实物仿真系统中的导引头、飞行转台或舵机;针对实物系统S2的可信度评估,采取的评估方案为:令仿真系统和真实系统在同样的条件下,具有同样的输入,考察实物仿真系统输出与真实系统输出的一致性。进一步地,步骤三针对所述数学模型仿真系统确定可信度评估方案的过程为:物理效应模拟系统S3是具有模拟物理效应作用的实物,在仿真过程中,将输入的数字信号转化成物理效应,输出给相应的接收系统;所述物理效应模拟系统S3包括射频制导半实物仿真系统中的射频目标模拟器或负载力矩模拟器;所述物理效应模拟系统S3采取的评估方案为:设计性能评价指标的方法,考察其模拟性能,通过指标测试来评估其可信度。本专利技术有益效果:本专利技术提出的基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,其已经或者预期取得的有益效果包括:(1)本专利技术提出的基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,实现了一种解决多元化复杂系统可信度评估的综合评估方法;基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法针对系统建立全面的可信度评估指标体系,全面地表达系统的各个部分,实现从整体到局部,再从局部到整体的可信度评估过程,使可信度评估结果更为全面,更有说服力。(2)本专利技术提出的基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,将制导控制半实物仿真系统划分为物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统三类子系统,分别针对三种子系统的特点设计可信度评估指标;在某些系统部分难以应用数据相似性分析方法来进行可信度评估的情况下,基于性能指标和实验方法的设计,完成系统的综合可信度评估。避免了苛刻的实验条件要求,提高了可信度评估工作效率。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,其特征在于,所述方法包括:步骤一:利用制导控制仿真系统的组成结构,结合仿真可信度评估的目的,建立仿真系统可信度评估总指标集,其中,所述制导控制仿真系统记为S,仿真系统可信度评估总指标集记为:{I0i|i=1,2,…,n};步骤二:将步骤一所述仿真系统可信度评估总指标集逐层细化,直到底层指标依靠数据直接进行定量评估;所述仿真系统可信度评估总指标集逐层细化过程中每层指标保持相互独立性和对上层指标表达的完整性,最终形成层次化的射频体目标制导半实物仿真可信度评估指标体系;所述层次化的射频体目标制导半实物仿真可信度评估指标体系记为{Ijk|j=1,2,…,m;k=1,2,…,p},其中m为子指标层数,p为单层的最大指标个数;步骤三:将制导控制半实物仿真系统按照子系统特点,分为物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统三类,其中,所述物理效应模拟系统记为S1;所述实物系统记为S2;所述数学模型仿真系统记为S3;分别针对物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统确定可信度评估方案;步骤四:根据所建立的制导半实物仿真可信度评估指标体系I和相应三类子系统S1、S2、S3的可信度评估方案,获取底层指标的定量评估计算方法映射集{Cλ:Dλ→Vλ|λ=1,2,…,Γ},其中Γ为底层指标个数;根据评估计算方法设计底层指标评估数据获取实验{Eλ|λ=1,2,…,Γ},同时建立相应的指标评估可接受准则集{Aλ|λ=1,2,…,Γ};步骤五:利用评估数据获取实验,获得每项底层指标所需实验数据{Dλ|λ=1,2,…,Γ};依据每项底层指标的计算方法映射集Cλ:Dλ→Vλ将实验数据Dλ映射为评估指标测量值或计算值Vλ;步骤六:采用无量纲化方法集{Mλ:(Vλ,Aλ)→Fλ|λ=1,2,…,Γ}对指标值Vλ进行无量纲化处理,将每项底层指标值和每项底层指标值所对应的可接受准则映射为评估分值{Fλ|λ=1,2,…,Γ},Fλ∈(0,100);每项底层指标的无量纲化方法根据指标值特点确定函数和参数;步骤七:根据层次分析法,获得指标体系各层指标的权重判断调查表,并依据调查表确定各层指标的权重向量{Wjk|j=0,1,…,m‑1;k=1,2,…,p};步骤八:依据所得到的评估分值Fλ和权重向量Wjk,进行指标体系综合,得到最后的可信度评估结果,所述最后的可信度评估结果记为O;记非底层指标分数集为{Fjk|j=0,1,…,m‑1;k=1,2,…,p},每个指标对应的子指标权向量集为{Wjk|j=0,1,…,m‑1;k=1,2,…,p};设每个非底层指标Fjk对应的子指标分数向量集为{Fjk|j=1,2,…,m‑1;k=1,2,…,p},若指标Ijk的子指标为第j+1层的第k1个指标到第k2个指标,则...

【技术特征摘要】
1.一种基于系统分类的制导控制半实物仿真系统可信度评估方法,其特征在于,所述方法包括:步骤一:利用制导控制仿真系统的组成结构,结合仿真可信度评估的目的,建立仿真系统可信度评估总指标集,其中,所述制导控制仿真系统记为S,仿真系统可信度评估总指标集记为:{I0i|i=1,2,…,n};步骤二:将步骤一所述仿真系统可信度评估总指标集逐层细化,直到底层指标依靠数据直接进行定量评估;所述仿真系统可信度评估总指标集逐层细化过程中每层指标保持相互独立性和对上层指标表达的完整性,最终形成层次化的射频体目标制导半实物仿真可信度评估指标体系;所述层次化的射频体目标制导半实物仿真可信度评估指标体系记为{Ijk|j=1,2,…,m;k=1,2,…,p},其中m为子指标层数,p为单层的最大指标个数;步骤三:将制导控制半实物仿真系统按照子系统特点,分为物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统三类,其中,所述物理效应模拟系统记为S1;所述实物系统记为S2;所述数学模型仿真系统记为S3;分别针对物理效应模拟系统、实物系统和数学模型仿真系统确定可信度评估方案;步骤四:根据所建立的制导半实物仿真可信度评估指标体系I和相应三类子系统S1、S2、S3的可信度评估方案,获取底层指标的定量评估计算方法映射集{Cλ:Dλ→Vλ|λ=1,2,…,Γ},其中Γ为底层指标个数;根据评估计算方法设计底层指标评估数据获取实验{Eλ|λ=1,2,…,Γ},同时建立相应的指标评估可接受准则集{Aλ|λ=1,2,…,Γ};步骤五:利用评估数据获取实验,获得每项底层指标所需实验数据{Dλ|λ=1,2,…,Γ};依据每项底层指标的计算方法映射集Cλ:Dλ→Vλ将实验数据Dλ映射为评估指标测量值或计算值Vλ;步骤六:采用无量纲化方法集{Mλ:(Vλ,Aλ)→Fλ|λ=1,2,…,Γ}对指标值Vλ进行无量纲化处理,将每项底层指标值和每项底层指标值所对应的可接受准则映射为评估分值{Fλ|λ=1,2,…,Γ},Fλ∈(0,100);每项底层指标的无量纲化方法根据指标值特点确定函数和参数;步骤七:根据层次分析法,获得指标体系各层指标的权重判断调查表,并依据调查表确定各层指标的权重向量{Wjk|j=0,1,…,m-1;k=1,2,…,p};步骤八:依据所得到的评估分值Fλ和权重向量W...

【专利技术属性】
技术研发人员:王雨潇晁涛王松艳杨明
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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