一种基于节点重要度与层次分析法的无人机健康状况评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于节点重要度与层次分析法的无人机健康状况评估方法。目前无人机系统的评估和检修工作只能依赖周期性的人工判断，不能准确的作出评估。本发明专利技术的步骤包括：依据信号传播方向建立无人机系统的符号有向图模型，获取节点度、节点距离及邻接矩阵；根据改进引力方法，计算节点重要度；应用层次分析法，获取指标的综合权重；构造改进岭型分布隶属函数，划分评价等级，获取评估结果。本发明专利技术方案通过典型四旋翼无人机系统的案例，通过科学定量的计算完成定性评估，确保了评估结果的合理性与准确性。理性与准确性。理性与准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于节点重要度与层次分析法的无人机健康状况评估方法


[0001]本专利技术涉及一种针对无人机系统健康状态基于节点重要度与层次分析法的模糊综合评估方法，属于飞行器健康管理


技术介绍

[0002]随着电子信息技术的不断发展，无人机在各个领域中都有广泛应用，在商业、医疗、农业、军工等方面发挥着重要作用。无人机技术研究发展已经有几十年，在控制理论方面涌现了相当多稳定可靠的控制方法。但是在实际的工程应用中，预设的控制手段并不能保证无人机百分百的稳定工作，安全性始终是不可避开的课题。飞行器的健康管理已经成为了重要研究方向，目前针对健康管理方面的研究主要集中在数据处理和监测方面，而健康评估作为健康管理的重要组成部分，通过使用量化指标可以有效提高系统的可靠性，对这方面的研究较少。健康状况评估可以让工作人员实时了解无人机系统的工作状况，以此判断系统的工作性能，从而合理的预测寿命，并进行后期的检修安排。因此，实现对无人机系统的健康状况评估是非常有必要的。
[0003]目前，无人机系统的健康评估主要以人工检测与专家评断为主，定期进行一定规模的系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于节点重要度与层次分析法的无人机健康状况评估方法，其特点在于：1)建立符号有向图模型，方法包括基于经验和基于数据模型；2)根据改进引力方法，计算节点重要度，计算公式中包含多项平衡系数用于人工调试；3)建立无人机系统健康状况评估模型，建立层次分析法，至少包含两层即目标层和指标层；目标层表示无人机系统健康状况等级，指标层表示同等级别的评估指标；4)完成初始判断矩阵一致性优化，计算指标权重；5)根据实时监测数据，得到无人机系统各指标的劣化度；6)构造隶属函数，划分健康状况评估等级，完成无人机系统健康状况的定性评估；主要包括如下具体步骤：步骤1)建立符号有向图模型：节点表示系统的元部件指标，支路表示指标间的信息传播方向。支路上用符号“+”表示正相关关系，用符号
“‑”
表示负相关关系。步骤2)计算节点重要度步骤2.1)根据符号有向图获取节点度D
i
，节点距离λ
ij
和邻接矩阵A；D
i
表示与节点i直接相邻的节点个数；λ
ij
表示从节点i到节点j的最短可达路径的支路条数；A中的元素a
ij
取值为0或1，0表示从节点i到节点j没有直达支路，1表示从节点i到节点j存在直达支路。步骤2.2)计算改进引力方法的各项参数步骤2.2.1)计算引力系数ε：步骤2.2.2)计算节点贡献度ψ
i
：式中，α表示节点对象作用范围的调控参数，调控范围越大，α的取值越大。步骤2.2.3)计算节点介入度M
i
：式中，表示从节点p到达节点q的路径数量；表示从节点p到达节点q且经过节点i的路径数量。步骤2.2.4)计算节点接近度χ
i
：步骤2.3)综合计算节点重要度I
i
：式中，K表示平衡系数，μ表示权重系数，两者实现对节点重要度的特定调控。
步骤3)应用层次分析法计算指标权重步骤3.1)构造初始判断矩阵，采用节点重要度比值法，可以构建如下的判断矩阵J：式中，n表示指标的数量，p
ij
表示第i个指标相对于第j个指标的模糊判断关系，满足如下特征：步骤3.2)采用拟优一致化方法，确保矩阵满足一致性要求。步骤3.2.1)构造过渡矩阵L，满足如下特征：L＝(l
ij
)
n
×
n
＝(ln p
ij
)
n
×
n

【专利技术属性】
技术研发人员：杨蒲，丁羽，冯可佳，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：