[发明专利]一种关于航天火工品柔性测试矩阵开关自适应选择方法

权利要求书

1.一种关于航天火工品柔性测试矩阵开关自适应选择方法，其特征在于：该方法包括

(1)对航天火工品测试矩阵开关线路配置问题进行建模；

将矩阵开关24路输入和16路输出写成矩阵形式得到一个16*24的矩阵A：

a_ij＝0或1 i＝1,…16 j＝1,…24 (1)

其中，a_ij表示第j输入端口和第i输出端口连接；

设输入端口组成向量X：

X＝(x₁ … x₂₄)' x_j＝0或1，j＝1,...,24 (2)

其中，x_j＝1的表示第j个输入端口被选中，需要接信息采集设备输出端口；

设输出端口组成向量Y：

Y＝(y₁ … y₁₆)′ y_i＝0或1，i＝1,...,16 (3)

其中，y_i＝1的表示第i个输出端口被选中，需要接采集仪信号输入端口；

前面三个矩阵Y与A和X满足：

Y＝A×X (4)

完成矩阵开关线路配置就是根据输入输出条件，找到满足要求的A；

由于A是一个矩阵，通过方程组进行求解不便，将矩阵A进行变形得到向量

(2)对矩阵开关线路配置问题就不等式约束和等式约束进行分析，确定不能工作的节点，建立约束条件；

a)不等式约束条件

矩阵开关配置矩阵A的所有元素需要满足：各行元素之和均不超过1、各列元素之和均不超过1；

以下为各行元素之和均不超过1的约束，共16个；

以下为各列元素之和均不超过1的约束，共24个；

共40个约束，每个约束组成一个1*384的向量，因此不等式约束变量系数矩阵Aue的规格为40*384；

b)等式约束条件

等式约束由两部分组成：故障结点矩阵和需配置通道数量；

矩阵开关共有384个结点，若结点故障，则故障结点不能使用，需要将故障结点强制指定为0；假设所有故障结点组成矩阵M，则有：

M＝[a_ij…]＝0 (8)

根据配置矩阵A和输入端口向量X，计算出输出端口向量Y；Y需要满足一个条件，即Y中为1的元素个数刚好等于需配置通道数，假设需要配置的通道数量为n，则有：

sum(Y)＝sum(AX)＝n (9)

(3)对不同的开关节点选择采用权值设计和调整，便于顺序选择开关节点；

建立目标函数：

矩阵开关输出端口向量Y对应采集仪输入端口，为提高采集仪板卡利用率，需要矩阵开关输出端口都集中在小编号上；使用二进制方式对Y的各元素进行加权，编号越小的权值越小，编号越大的权值越大；使目标函数取值最小的解，此时矩阵开关输出端口自然集中在小编号周围；

目标函数为变量系数矩阵F，计算方法如下：

F＝(2⁰ … 2¹⁵)_16×1×Y＝2¹⁵y₁₆+2¹⁴y₁₅+…+2⁰y₁ (10)。