[发明专利]基于吻合度的模型正确性的评价方法

权利要求书

1.基于吻合度的蒙皮天线力电耦合模型的正确性的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)、建立模型的递阶层次结构：

按照各因素的隶属度关系建立递阶层次结构，共分为顶层目标节点、中间层子节点、底层子子节点三个层次，其中，用蒙皮天线力电耦合模型的各输出参数的吻合度作为底层子子节点，包括：应力吻合度x₁₁、应变吻合度x₁₂、位移吻合度x₁₃、增益吻合度x₂₁、波束宽度吻合度x₂₂、驻波比吻合度x₂₃和副瓣吻合度x₂₄；用输出参数所属的各类综合性能指标的吻合度作为中间层子节点，包括：力学特性的吻合度X₁和电特性的吻合度X₂；用能够体现模型正确性的模型的总吻合度D作为顶层目标节点；

这样就建立了蒙皮天线力电耦合模型的递阶层次结构，在该递阶层次结构中，上层节点对下层节点有支配作用，同一层因素相互独立，其中：

$D=\underset{i=1}{\overset{2}{\Σ}}{W}_i{X}_i,X_1=\underset{i=1}{\overset{3}{\Σ}}{w}_{1i}{x}_{1i},X_2=\underset{j=1}{\overset{4}{\Σ}}{w}_{2j}{x}_{2j}$

W_i表示子节点i相对于顶层节点的权重，

w_1i表示子子节点i相对于子节点1的权重，

w_2j表示子子节点j相对于子节点2的权重；

(二)、计算递阶层次结构最底层子子节点各参数的单项吻合度：

(1)、在模型的大小及输入参数已知的情况下，计算或仿真得到模型的输出参数的理论计算值，其中，应力、应变和位移的理论计算值分别记为y₁₁、y₁₂、y₁₃，增益、波束宽度、驻波比和副瓣的理论计算值分别记为y₂₁、y₂₂、y₂₃、y₂₄；

(2)、通过实验测得相同输入下该模型对应的输出参数的实际测试值，其中，应力、应变和位移的实际测试值分别记为z₁₁、z₁₂、z₁₃，增益、波束宽度、驻波比和副瓣的实际测试值分别记为z₂₁、z₂₂、z₂₃、z₂₄；

(3)、计算输出参数的理论计算值与实际测试值之间的相对误差，其中：

${\mathrm{\ΔE}}_{1m}=\frac{\left|y_{1m}-z_{1m}\right|}{y_{1m}}\×100\%,m=1,2,3;$

${\mathrm{\ΔE}}_{2n}=\frac{\left|y_{2n}-z_{2n}\right|}{y_{2n}}\×100\%,n=1,2,3,4;$

(4)、将相对误差通过偏小型高斯分布函数映射为吻合度，计算单项指标吻合度的偏小型高斯分布曲线，计算公式如下：

$x_{1m}=\left\{\begin{array}{c}100,{\mathrm{\ΔE}}_{1m}\≤\underset{\‾}{x}\\ 100e^{-{\left(\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{1m}-\underset{\‾}{x}}{\mathrm{\δ}}\right)}^2},\underset{\‾}{x}\<{\mathrm{\ΔE}}_{1m}\<\stackrel{\‾}{x}\\ 0,{\mathrm{\ΔE}}_{1m}\≥\stackrel{\‾}{x}\end{array}\right.,m=1,2,3;$

$x_{2n}=\left\{\begin{array}{c}100,{\mathrm{\ΔE}}_{2n}\≤\underset{\‾}{x}\\ 100e^{-{\left(\frac{{\mathrm{\ΔE}}_{2n}-\underset{\‾}{x}}{\mathrm{\δ}}\right)}^2},\underset{\‾}{x}\<{\mathrm{\ΔE}}_{2n}\<\stackrel{\‾}{x}\\ 0,{\mathrm{\ΔE}}_{2n}\≥\stackrel{\‾}{x}\end{array}\right.,n=1,2,3,4;$

x_1m表示通过相对误差△E_1m映射得到的子子节点m的吻合度，

x_2n表示通过相对误差△E_2n映射得到的子子节点n的吻合度，

x表示相对误差误差取值上下限，

一般取

(三)、计算子子节点各参数相对于子节点的权重：

利用层次分析法计算子子节点相对于各子节点的权重，在递阶层次结构中，为了方便后面的定量表示，一般从上到下用A、B、C...代表不同层次，同一层次从左到右用1、2、3、4…代表不同因素，计算子子节点相对于各子节点的权重具体包括如下步骤：

(1)、构造判断矩阵：

在模型的递阶层次结构中，子节点每个元素作为判断矩阵的第一个元素，隶属于它的各子子节点的元素依次排列在其后的第一行和第1列，针对判断矩阵的准则，对各个元素的重要性程度按1-9赋值；

(2)、判断矩阵一致性检验：

a、由|λI-R|＝0计算判断矩阵R的最大特征根λ_max，其中I为单位矩阵；

b、由得一致性指标C.I.；

c、查表确定相应的平均随机一致性指标R.I.；

d、计算一致性比例C.R.并进行判断：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

当C.R.<0.1时，判断矩阵的一致性可以接收；

当C.R.≥0.1时，判断矩阵不符合一致性要求，需要对该判断矩阵进行重新修正；

(3)、计算权重向量：

对满足一致性的判断矩阵，先进行列向量归一化，再求行和归一化，获得每个指标的相对权重；

(四)、计算各子节点的吻合度：

根据步骤(二)得到的子子节点各参数的吻合度x₁₁、x₁₂、x₁₃、x₂₁、x₂₂、x₂₃、x₂₄，以及根据步骤(三)得到的子子节点各参数的相对子节点的权重w₁₁、w₁₂、w₁₃、w₂₁、w₂₂、w₂₃、w₂₄，计算得到各子节点的吻合度X₁和X₂；

(五)、计算子节点各参数相对于目标节点的权重，具体包括以下子步骤：

(1)、构造判断矩阵：

在模型的递阶层次结构中，目标节点元素作为判断矩阵的第一个元素，隶属于它的各子节点的元素依次排列在其后的第一行和第1列，针对判断矩阵的准则，对各个元素的重要性程度按1-9赋值；

(2)、判断矩阵一致性检验：

a、由|λI-R|＝0计算判断矩阵R的最大特征根λ_max，其中I为单位矩阵；

b、由得一致性指标C.I.；

c、查表确定相应的平均随机一致性指标R.I.；

d、计算一致性比例C.R.并进行判断：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

当C.R.<0.1时，判断矩阵的一致性可以接收；

当C.R.≥0.1时，判断矩阵不符合一致性要求，需要对该判断矩阵进行重新修正；

(3)、计算权重向量：

对满足一致性的判断矩阵，先进行列向量归一化，再求行和归一化，获得每个指标的相对权重W₁和W₂；

(六)、计算目标节点的吻合度：

根据步骤(四)获得的子节点各参数的吻合度X₁和X₂，以及步骤(五)获得的各参数的相对目标节点的权重W₁和W₂，计算得到目标节点的吻合度D；

(七)、通过吻合度D评价蒙皮天线力电耦合模型的正确性：

吻合度D值越大，该模型的正确性程度越高，蒙皮天线的性能越好；反之，该模型的正确性程度越低，蒙皮天线的性能越差。