一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法及系统，针对某个随机变量有多个数据源的情况，根据D

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及雷达设备寿命可靠性预估
，尤其涉及一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法及系统。

技术介绍

[0002]可靠性是指在规定条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，随着可靠性工作的深入发展，可靠性数据分析工作越来越显示出其重要的价值和作用。在雷达的寿命周期中，外场数据的收集与分析伴随着各阶段可靠性工程活动而进行，可靠性评估在可靠性工程各项活动中是一项基础性的工作，始终发挥着重要作用。但是，随着科技的发展，雷达的结构趋于大型化和复杂化，雷达的可靠性水平也趋于高可靠长寿命，在实际工程中进行可靠性评估时，通常无法获得足够的外场数据来进行可靠性评估工作。因此，需要综合利用多阶段、多源试验数据得到更为准确的可靠性评估结果。
[0003]为了高效准确地对雷达进行可靠性评估，需要对不同来源的试验、外场信息进行融合。在工程实际中，由于样本量的缺失、测试环境的干扰、测试雷达设备的偏差、测试人员的波动、内外场试验条件及样本构型的不一致性等原因，可能导致相同类型的雷达获得的不同来源数据（如实验室测试、仿真实验、外场试验等）并非服从同一总体、同一分布类型。如何对异总体信息进行的融合，得到较为可信的评估结论面临挑战。D
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S证据理论作为一种信息融合方法，采用信任函数和似然函数作为度量，运用具有普遍性和很大的灵活性。
[0004]D
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S证据理论的核心是D
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S合成规则，是在证据累积的过程中计算多个证据对假设的综合影响的方法，更具体地说就是从多角度综合多方面的证据，用对同一雷达进行信息融合的数学手段，从而对雷达的评估更加理性、可靠。它是在统一识别框架体系之内，借助D
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S证据组合规则，产生新的证据体。即由组合规则将不同证据体的基本概率分配函数合并产生一个总体概率分配函数，最终得到融合结果。
[0005]对于由实验测试、外场试验等多种方式得到的多源异构数据，其样本容量可能相差很大，不同来源的数据也可能服从不同的分布类型，并且由于试验数据的来源不同，还存在数据可信度的问题。比如，外场数据由于更能反映雷达在真实工况下的可靠性水平，会比实验室数据的先验可信度更高。
[0006]针对以上问题，需要寻找一种综合考虑数据可信度问题的多源异构信息可靠性融合方法，该方法不但适用于同总体、同分布的场合，而且可以很好的适应不同总体、不同分布、不同样本量组合的情况。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的主要目的之一在于提出一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法及系统，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
[0008]为了实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供了一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，所述设备为雷达设备，所述多源信息至少包括第一数据源和第二
数据源，特征在于，所述雷达设备的寿命可靠性评估方法包括：获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据，对所述寿命数据进行融合，构造所述寿命数据的焦元；联合所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度和所述寿命数据的焦元，构造对应的合成基本概率分配函数；通过所述合成基本概率分配函数构造概率包络，制作概率包络图；采用蒙特卡洛采样方法对所述概率包络进行随机抽样并对所述随机抽样的样本进行分布拟合，得到所述寿命数据的累积分布函数；根据所述寿命数据的累积分布函数计算可靠度函数和面积度量指标，完成所述雷达设备的寿命可靠性评估结果。
[0009]进一步地，所述雷达设备的寿命可靠性评估方法包括：所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据服从第一分布函数和第二分布函数；所述第一分布函数和第二分布函数属于不同类型分布函数。
[0010]进一步地，所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度的集合记为；所述联合所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度和所述寿命数据的焦元，构造对应的合成基本概率分配函数，包括：根据第一分布函数和第二分布函数分别计算k个寿命时长子区间的概率值基本概率分配函数；将加权平均后的基本概率分配函数作为所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的新基本概率分配函数，由D
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S合成规则对新基本概率分配函数进行合成操作，得到合成基本概率分配函数。
[0011]进一步地，所述概率包络图是寿命数据的概率分布图像并且是阶梯图像。
[0012]进一步地，所述采用蒙特卡洛采样方法对所述概率包络进行随机抽样并对所述随机抽样的样本进行分布拟合，得到所述寿命数据的累积分布函数，包括：通过合成基本概率分配函数得到对应的概率值，通过接受—拒绝采样生成寿命随机数和对应的累积分布函数；重复生成多个寿命随机数；对所述寿命随机数进行多种分布检验。
[0013]进一步地，所述根据所述寿命数据的累积分布函数计算可靠度函数和面积度量指标，完成所述雷达设备的寿命可靠性评估结果，包括：基于累积分布函数为计算对应的累积分布函数；获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的真实寿命的可靠度函数，构造面积度量指标。
[0014]进一步地，所述获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据，具体包括：采集所述雷达设备各传感信道参数和采样参数设置，实现在线数据的实时采集并
在交互界面上显示并对采集的模拟信号进行格式转换；对雷达健康状态的剩余寿命进行预测，识别出雷达状态与对应的加工参数，对雷达剩余寿命进行预测，显示雷达剩余寿命的预测值和寿命范围。
[0015]根据本专利技术第二方面，本专利技术请求保护一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估系统，所述设备为雷达设备，包括：融合模块，获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据，对所述寿命数据进行融合，构造所述寿命数据的焦元；预处理模块，联合所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度和所述寿命数据的焦元，构造对应的合成基本概率分配函数；可视化模块，通过所述合成基本概率分配函数构造概率包络，制作概率包络图；抽样分布模块，采用蒙特卡洛采样方法对所述概率包络进行随机抽样并对所述随机抽样的样本进行分布拟合，得到所述寿命数据的累积分布函数；评估模块，根据所述寿命数据的累积分布函数计算可靠度函数和面积度量指标，完成所述雷达设备的寿命可靠性评估结果；所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据服从第一分布函数和第二分布函数；所述第一分布函数和第二分布函数属于不同类型分布函数；所述获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据，对所述寿命数据进行融合，构造所述寿命数据的焦元，具体包括：在寿命时长区间内随机获得所述雷达设备第一数据源和第二数据源的k个寿命数据，计算均值；所述联合所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度和所述寿命数据的焦元，构造对应的合成基本概率分配函数，包括：根据第一分布函数和第二分布函数分别计算k个寿命时长子区间的概率值基本概率分配函数；基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，所述设备为雷达设备，所述多源信息至少包括第一数据源和第二数据源，其特征在于，所述雷达设备的寿命可靠性评估方法包括：获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据，对所述寿命数据进行融合，构造所述寿命数据的焦元；联合所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度和所述寿命数据的焦元，构造对应的合成基本概率分配函数；通过所述合成基本概率分配函数构造概率包络，制作概率包络图；采用蒙特卡洛采样方法对所述概率包络进行随机抽样并对所述随机抽样的样本进行分布拟合，得到所述寿命数据的累积分布函数；根据所述寿命数据的累积分布函数计算可靠度函数和面积度量指标，完成所述雷达设备的寿命可靠性评估结果。2.如权利要求1所述的一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述雷达设备的寿命可靠性评估方法包括：所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据服从第一分布函数和第二分布函数；所述第一分布函数和第二分布函数属于不同类型分布函数。3.如权利要求1所述的一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度的集合记为；所述联合所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的分布先验可信度和所述寿命数据的焦元，构造对应的合成基本概率分配函数，包括：根据第一分布函数和第二分布函数分别计算k个寿命时长子区间的概率值基本概率分配函数；将加权平均后的基本概率分配函数作为所述雷达设备第一数据源和第二数据源的寿命数据的新基本概率分配函数，由D
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S合成规则对新基本概率分配函数进行合成操作，得到合成基本概率分配函数。4.如权利要求1所述的一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，其特征在于，所述概率包络图是寿命数据的概率分布图像并且是阶梯图像。5.如权利要求1所述的一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，其特征在于：所述采用蒙特卡洛采样方法对所述概率包络进行随机抽样并对所述随机抽样的样本进行分布拟合，得到所述寿命数据的累积分布函数，包括：通过合成基本概率分配函数得到对应的概率值，通过接受—拒绝采样生成寿命随机数和对应的累积分布函数；重复生成多个寿命随机数；对所述寿命随机数进行多种分布检验。6.如权利要求1所述的一种基于多源信息融合的设备寿命可靠性评估方法，其特征在
于：所述根据所述寿命数据的累积分布函数计算可靠度函数和面积度量指标，完成所述雷达设备的寿命可靠性评估结果，包括：计算对应数据源的累积分布函数；获取所述雷达设备第一数据源和第二数据源的真实寿命的可靠度函数，构造面积度量指标。7.如权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：锁斌，闫英，赵亮，杨童博，
申请(专利权)人：四川中物睿莱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：