[发明专利]一种基于实测环境数据的飞机结构分区方法

说明书

本发明公开了一种基于实测环境数据的飞机结构分区方法，具体涉及航空腐蚀防护与控制技术领域，包括以下区分步骤：步骤1、建立各监测点对象的集合并选择聚类需要的参数；步骤2、将原始样本数据进行标准化处理；步骤3、确定模糊相似矩阵，建立待分类域的模糊相似矩阵，用于表征两个元素之间的接近程度；步骤4、求取模糊等价矩阵，通过模糊等价矩阵的运算求得模糊相似矩阵；步骤5、采用λ截矩阵法进行聚类分析；步骤6、分析比较不同λ下的分区情形，确认最终分区结果。本发明采用模糊聚类方法以环境数据作为依据，对飞机上不同结构舱室进行分区，为现役飞机准确局部环境谱的建立奠定基础。

技术领域

本发明实施例涉及航空腐蚀防护与控制技术领域，具体涉及一种基于实测环境数据的飞机结构分区方法。

背景技术

军用飞机在服役过程中，超过90％的时间处于地面停放状态，严酷的服役环境导致飞机结构腐蚀故障频发，严重影响飞机完好性。为对飞机结构耐蚀性与环境适应性进行检验，研究人员往往会编制环境谱，在实验室开展加速腐蚀试验。环境谱通常指飞机结构件所遭受的腐蚀介质、应力等的联合作用及每种环境因素的强度、持续时间、发生频率以及其组合，根据结构形式以及使用情况等因素可分为总体环境谱和局部环境谱。由于飞机结构的位置、结构形式以及密封性等有所差异，使得腐蚀环境和腐蚀情况也不同，应具体环境具体分析。

因此，准确对飞机结构分区是建立较为准确的局部环境谱的基础，对保证飞机结构使用安全性具有重要意义。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种基于实测环境数据的飞机结构分区方法，通过采用模糊聚类方法以环境数据作为依据，对飞机上不同结构舱室进行分区，为现役飞机准确局部环境谱的建立奠定基础。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于实测环境数据的飞机结构分区方法，包括以下区分步骤：

步骤1、建立各监测点对象的集合并选择聚类需要的参数；

步骤2、将原始样本数据进行标准化处理：将量纲和数值区间两方面的样本元素的特征值统一于共同的数据特征范围，在进行聚类时，样本的元素在量纲和数值区间两方面可能各不相同，一般不能直接进行分类，为了消除两种因素的影响，使所有特征值统一于共同的数据特征范围，整个过程叫做标准化处理；

步骤3、确定模糊相似矩阵，按照某一准则或者方法建立待分类域的模糊相似矩阵，用于表征两个元素之间的接近程度；

步骤4、求取模糊等价矩阵，模糊相似矩阵满足反身性和对称性，但是缺乏传递性，通过模糊等价矩阵的运算求得模糊相似矩阵；

步骤5、采用λ截矩阵法进行聚类分析；

对于任一λ∈[0,1]，在分类时将模糊等价矩阵各元素这样取值：大于或者等于λ的元素都改为1，小于λ的元素都改为0，根据模糊等价矩阵中的1与0的排列情况即可进行分类；

步骤6、分析比较不同λ下的分区情形，确认最终分区结果。

进一步地，步骤1中，包括：

步骤1.1、各监测点对象的集合建立：采用数字式温湿度传感器对飞机上9个不同结构、不同位置的监测点进行局部温湿度测量和记录，记录间隔为15分钟，每天采集温湿度数据各96个，同时采用1个百叶箱监测点对环境温湿度进行测量和记录；

步骤1.2、将10个监测点作为待聚类对象的集合，温度和湿度做为聚类的参数，选择监测过程中所有监测点温、湿度数据进行计算。

进一步地，步骤1中，设分类域飞机的各个分区U＝{x₁,x₂,…x_n}(n＝10)，每个分区x_i都有个m个特征参数来刻画，则