[发明专利]一种基于任务导向的复杂仿真系统可信度评估方法

说明书

本发明提供了一种基于任务导向的复杂仿真系统可信度评估方法，包括：对复杂仿真系统进行前置分析；面向复杂仿真系统所要执行的仿真任务，按照执行过程的不同阶段切分成多个子任务，构建出对应于每个子任务的信息网络，将其按时间序列叠加形成系统协同网络；将系统协同网络转换映射成复杂仿真系统的可信度指标网络，根据两两相邻节点协同运行的综合可信度及单个节点可信度，计算出节点之间的可信度传导系数；依据指标网中的可信度传导系数和单个节点可信度，按时间序列形成可信度传导链，推演得到最终可信度。本发明为复杂仿真系统的可信度评估提供了一种实现方法，为航空、航天、军事、交通等领域的复杂仿真系统评估及优化改进提供了技术支撑。

技术领域

本发明属于系统仿真领域，尤其涉及一种基于任务导向的复杂仿真系统可信度评估方法。

背景技术

仿真是用某种模型来模仿或者模拟真实对象并对其进行研究达到人们所求目标的过程，而仿真系统则是该过程的载体。仿真系统作为仿真技术应用的体现形式，其本质是仿真对象的一种近似系统，其能否在特定仿真任务下有效反映仿真对象的行为与特征关键在于具备合格的仿真可信度。仿真可信度的定义有多种，其中一种普遍接受的是：仿真可信度是指仿真系统相对于特定应用目的而言，其过程、现象和结果正确反映真实世界的程度。仿真可信度作为仿真系统最重要的性能指标，其能否达到要求，直接关系到仿真系统应用的成败，缺乏足够可信度的仿真是没有任何意义的。

传统意义上的仿真可信度评估有3大典型特征：1)评估对象通常为单一独立系统或若干个子系统紧密耦合形成的系统，例如异步电机仿真系统、航空电子仿真系统、车辆动力学仿真系统等；2)评估指标的构建通常采用“树状”分层形式，例如某仿真系统的可信度评估指标至顶向下分解为其子仿真系统可信度、子子仿真系统可信度等；3)评估的主流方法业已成熟，分为针对单项指标的评估方法和综合指标评估方法，其中综合指标评估的常用方法为层次分析法和模糊综合评判法，适用于“树状”指标。

近年来，人们开始关注一系列自身即是组件的复杂系统所构成的集合体，其对应的仿真系统称之为复杂仿真系统。例如军事领域的联合指挥作战仿真系统，包含了海、陆、空、火箭军等子仿真系统，又如空中交通管理领域的全系统管理仿真系统，包含了通信、导航、监视、管制服务、流量管理等子仿真系统。针对这种内部系统成松耦合连接的复杂仿真系统，传统评估技术具有局限性：1)复杂仿真系统中内部系统的网络化交互频繁，系统与系统之间协同运行的“关系”愈发重要，此外仿真系统执行不同仿真任务时得到的可信度应是不同的，传统“树状”指标无法满足以上要求；2)进而传统评估方法亦不能满足评估要求。现有少量针对复杂仿真系统的可信度评估方法，都缺乏面向不同任务及系统之间关系的评估，不符合复杂仿真系统实际运行情况。目前尚缺少一种任务导向、网状指标、关系度量于一体的复杂仿真系统可信度评估方法。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于任务导向的复杂仿真系统可信度评估方法，解决的技术问题是按照范畴界定及组成优化的规则对复杂仿真系统进行规范表述，通过对仿真任务的切分及系统间信息交互的分析建立系统协同网络，结合单个系统可信度值和系统之间的可信度传导关系建立复杂仿真系统的可信度指标网络，进而形成可信度传导链来实现综合可信度的计算，有效解决复杂仿真系统在可信度评估过程中的系统分析难、指标体系构建难、评估方法缺失系统间关系度量、无法根据不同仿真任务实现动态评估等问题，填补在复杂仿真系统可信度评估领域的技术空白。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明公开了基于任务导向的复杂仿真系统可信度评估方法，包括如下步骤：

步骤1：实现复杂仿真系统的前置分析；

步骤2：构建复杂仿真系统的协同网络；

步骤3：构建复杂仿真系统的可信度指标网络；

步骤4：进行基于可信度传导链的综合可信度计算。

步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：界定复杂仿真系统的全系统级和任务级范畴；