一種無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是指一種能夠為地面控制人員提供飛行 信息反饋的無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，針對無人機(jī)的健康狀態(tài)評估最常見的幾種方式是：一種狀態(tài)意識 示蹤器，該工具利用一般性狀態(tài)模型和對無人機(jī)群操控者行為的分析來推斷和評估無人機(jī) 狀態(tài)；一種新的無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)評估方法，對某型無人機(jī)部分分系統(tǒng)發(fā)生故障及采取 修復(fù)措施后的健康狀態(tài)分別進(jìn)行了評估；一種無人機(jī)系統(tǒng)效能的基本算法和公式，定量分 析和評估無人機(jī)系統(tǒng)在給定作戰(zhàn)環(huán)境下完成高空電視偵察目標(biāo)任務(wù)的程度，對無人機(jī)系統(tǒng) 的效能進(jìn)行了分析和評估建模，實現(xiàn)了無人機(jī)系統(tǒng)可用度、可信性、系統(tǒng)能力的計算。這些 方式考慮無人機(jī)執(zhí)行偵察任務(wù)的因素較為單一，而影響無人機(jī)執(zhí)行偵察任務(wù)的因素仍然較 多。其次，無人機(jī)所處高度、角加速度、所處位置等飛行信息的采集，目前的主要方式是傳感 器測量，收集到的信息較為零散，不具有可讀性，不能為操控者提供直觀的決策支持信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出了一種無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝 置，以期能對無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控和處理，獲得直觀的反映無人機(jī)健康狀態(tài)得 分用于無人機(jī)決策支持。
[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有問題采用如下技術(shù)方案是：
[0005] 本發(fā)明一種無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置，是應(yīng)用于評價K個無人機(jī)的健康狀 態(tài)；其特點是包括：信息采集模塊、信息處理模塊、評價處理模塊、健康狀態(tài)得分顯示模塊 和健康狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫；
[0006] 所述信息采集模塊利用無人機(jī)機(jī)載傳感器組獲取無人機(jī)在飛行過程中的飛行數(shù) 據(jù)并發(fā)送給所述信息處理模塊；
[0007] 所述信息處理模塊用于對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，獲得預(yù)評價數(shù)據(jù)；對所述預(yù)評 價數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，獲得0-1之間的標(biāo)準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述評價處理模塊；
[0008] 所述評價處理模塊根據(jù)所設(shè)定的健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系，利用熵權(quán)Gl賦權(quán)方法 對所述標(biāo)準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得所述健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中各個評估指標(biāo)的權(quán)重； 根據(jù)所述各個評估指標(biāo)的權(quán)重獲得無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)得分并發(fā)送給所述健康狀態(tài)得分 顯示模塊用于顯示；
[0009] 所述健康狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫用于存儲所述飛行評價數(shù)據(jù)、所述預(yù)評價數(shù)據(jù)、所述標(biāo) 準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)和所述無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)得分。
[0010] 本發(fā)明所述的無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置的特點也在于，
[0011] 所述健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系如表1所示：
[0012] 表1健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系
[0013]
【主權(quán)項】
1. 一種無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置，是應(yīng)用于評價K個無人機(jī)的健康狀態(tài)；其特征 是包括：信息采集模塊、信息處理模塊、評價處理模塊、健康狀態(tài)得分顯示模塊和健康狀態(tài) 信息數(shù)據(jù)庫； 所述信息采集模塊利用無人機(jī)機(jī)載傳感器組獲取無人機(jī)在飛行過程中的飛行數(shù)據(jù)并 發(fā)送給所述信息處理模塊； 所述信息處理模塊用于對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理，獲得預(yù)評價數(shù)據(jù)；對所述預(yù)評價數(shù) 據(jù)進(jìn)行無量綱處理，獲得0-1之間的標(biāo)準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述評價處理模塊； 所述評價處理模塊根據(jù)所設(shè)定的健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系，利用熵權(quán)Gl賦權(quán)方法對所 述標(biāo)準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得所述健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中各個評估指標(biāo)的權(quán)重；根據(jù) 所述各個評估指標(biāo)的權(quán)重獲得無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)得分并發(fā)送給所述健康狀態(tài)得分顯示 模塊用于顯示； 所述健康狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫用于存儲所述飛行評價數(shù)據(jù)、所述預(yù)評價數(shù)據(jù)、所述標(biāo)準(zhǔn)飛 行數(shù)據(jù)和所述無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)得分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置，其特征是，所述健康狀態(tài)評 估指標(biāo)體系如表1所不： 表1健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系
表1中的評估指標(biāo)體系分為三個準(zhǔn)則層，分別為生存能力B1J貞察性能B2和穩(wěn)定性能 B3,其重要程度排序為：B1S B2> B 3;生存能力包含七個評估指標(biāo)，即B {C n，C12，…，C17}， 其重要程度排序為：C12> C 16> C n> C 17> C 13> C 14> C15;偵察性能B 2包含七個評估指標(biāo)， 即 B2= {C 21，C22，…，C27}，其重要程度排序為：C23> C C 21> C 26> C 22> C 27> C 25;穩(wěn)定 性能B3包含六個評估指標(biāo)，即B 3= {C 31，C32，…，C36}，其重要程度排序為：C31> C 32> C 33> C34> C 35〉C 36〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置，其特征是，所述熵權(quán)Gl 賦權(quán)方法是按如下步驟進(jìn)行： 步驟1、計算健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中各評價評估指標(biāo)所對應(yīng)的熵權(quán)值μ ijik: 步驟1.1、利用式（1)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)的特征比重 hij，k:
(1) 式⑴中，ViU表示第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)在所述預(yù)評價數(shù) 據(jù)中所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；i e [l，2，一，L] ;L表示所述健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中準(zhǔn)則層的總數(shù)； j e [1，2,…，Mi]義表示第i個準(zhǔn)則層中的所有評估指標(biāo)的總個數(shù)； 步驟1. 2、利用式⑵獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)的熵值euk:
步驟1. 3、利用式（3)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)的熵權(quán)值 μ ij，k:
步驟2、計算所述健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中相鄰評估指標(biāo)的重要程度： 利用式（4)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j-Ι個評估指標(biāo)與第k個無人機(jī)的 第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)重要程度riU_1)ik:
式⑷中，j乒1 ; 步驟3、計算健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中各個評估指標(biāo)對準(zhǔn)則層的權(quán)重： 步驟3. 1、利用式（5)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第仏個評估指標(biāo)對第i個 準(zhǔn)則層的權(quán)重f?.k:
步驟3. 2、利用式（6)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中其他Mi-I項評估指標(biāo)對第 i個準(zhǔn)則層的權(quán)重Ank，從而獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)對第i 個準(zhǔn)則層的權(quán)重f uk: fi(j-l)，k- r i(j-l)，kfij，k (6) 式（6)中，j乒I ; 步驟4、計算健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系中各個評估指標(biāo)的權(quán)重： 步驟4. 1、利用式（7)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層的熵權(quán)μ
(7) 步驟4. 2、利用式（8)獲得第k個無人機(jī)的第i-1個準(zhǔn)則層相對于第i個準(zhǔn)則層的重要 程度
步驟4. 3、利用式（9)獲得第k個無人機(jī)的第L個準(zhǔn)則層的權(quán)重Cuk:
步驟4. 4、利用式（10)獲得第k個無人機(jī)的其他L-I個準(zhǔn)則層的權(quán)重C(i_lhk，從而獲得 第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層的權(quán)重Ciik: C(i-l)，k一 r (i-l)，kCi，k (丄〇) 式（10)中，i乒1 ; 步驟4. 5、利用式（11)獲得第k個無人機(jī)的第i個準(zhǔn)則層中第j個評估指標(biāo)的權(quán)重 Cij，k: Cuk= QkXCu (11)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)測評裝置，是應(yīng)用于評價K個無人機(jī)的健康狀態(tài)；其特征是包括：信息采集模塊、信息處理模塊、評價處理模塊、健康狀態(tài)得分顯示模塊和健康狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫；信息采集模塊用于獲取無人機(jī)在飛行過程中的飛行數(shù)據(jù)；信息處理模塊用于對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲得標(biāo)準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)塊；評價處理模塊根據(jù)所設(shè)定的健康狀態(tài)評估指標(biāo)體系，利用熵權(quán)G1賦權(quán)方法對標(biāo)準(zhǔn)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得各個評估指標(biāo)的權(quán)重和無人機(jī)系統(tǒng)健康狀態(tài)得分并發(fā)送給健康狀態(tài)得分顯示模塊用于顯示。本發(fā)明能對無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控和處理，獲得直觀的反映無人機(jī)健康狀態(tài)得分用于無人機(jī)決策支持。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104765968
【申請?zhí)枴緾N201510191978
【發(fā)明人】羅賀, 牛艷秋, 胡笑旋, 馬華偉, 靳鵬, 夏維, 趙培, 胡凱, 曹杰, 秦英祥
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月21日