[发明专利]航空电子系统效能评估表征系统

权利要求书

1.一种航空电子系统效能评估表征方法，用于对航空电子系统中的通信能力、导航能力、识别能力、探测能力、支援能力、攻击能力、控制能力和管理能力进行效能评估表征；其特征在于有下列步骤：

步骤一，建立空树；

步骤二，设定树根节点；

将航电系统效能评估作为航空电子系统效能评估树中的树根节点；

步骤三，依据层次分析法AHP提取出顶层、中间层的各个指标项；

在航空电子系统效能评估树中，顶层为航空电子系统效能评估指标项，中间层包括有通信能力指标项、导航能力指标项、识别能力指标项、探测能力指标项、支援能力指标项、攻击能力指标项、控制能力指标项和管理能力指标项；将这些中间层的指标项写入步骤一的空树中，并作为父节点使用；

在顶层与中间层之间的各个指标项的树型结构中，中间层由顶层执行任务或者达到所需目标来决定，是解决所述目标必须计算的能力；

步骤四，依据层次分析法AHP提取出底层的各个指标项；

在航空电子系统效能评估树中，底层指标项是评估体系的评价要素，由子节点的父节点所决定；将所有底层的指标项写入步骤一的空树中，并作为子节点使用；

步骤五，对底层指标项进行数值量化；

依据量化标尺量化法对底层节点集LE＝{le₁,le₂,…,le_Q,…,le_D}进行赋值，赋值数值有0.1、0.3、0.5、0.7和0.9；

数值0.1、0.3、0.5、0.7、0.9分别代表的文字信息可以是极差、差、一般、好、极好；

赋值数值集，记为ASS，且ASS＝{ass₁,ass₂,ass₃,ass₄,ass₅}；其中：

ass₁为第一个赋值数，即ass₁＝0.1；

ass₂为第二个赋值数，即ass₂＝0.3；

ass₃为第三个赋值数，即ass₃＝0.5；

ass₄为第四个赋值数，即ass₄＝0.7；

ass₅为第五个赋值数，即ass₅＝0.9；

对le₁进行量化标尺量化法后，得到属于le₁的数值量化的指标项，记为且为用ass₁量化le₁的量化值，为用ass₂量化le₁的量化值，为用ass₃量化le₁的量化值，为用ass₄量化le₁的量化值，为用ass₅量化le₁的量化值；le₁只能对应有一个量化值，也就是说只能从中选取一个作为自身的量化值；

对le₂进行量化标尺量化法后，得到属于le₂的数值量化的指标项，记为且为用ass₁量化le₂的量化值，为用ass₂量化le₂的量化值，为用ass₃量化le₂的量化值，为用ass₄量化le₂的量化值，为用ass₅量化le₂的量化值；le₂只能对应有一个量化值，也就是说只能从中选取一个作为自身的量化值；

对le_Q进行量化标尺量化法后，得到属于le_Q的数值量化的指标项，记为且为用ass₁量化le_Q的量化值，为用ass₂量化le_Q的量化值，为用ass₃量化le_Q的量化值，为用ass₄量化le_Q的量化值，为用ass₅量化le_Q的量化值；le_Q只能对应有一个量化值，也就是说只能从中选取一个作为自身的量化值；

对le_D进行量化标尺量化法后，得到属于le_D的数值量化的指标项，记为且为用ass₁量化le_D的量化值，为用ass₂量化le_D的量化值，为用ass₃量化le_D的量化值，为用ass₄量化le_D的量化值，为用ass₅量化le_D的量化值；le_D只能对应有一个量化值，也就是说只能从中选取一个作为自身的量化值；

通过上述对底层的各个指标项的数值量化，将得到整个底层指标项的数值量化指标项集合

底层指标项的数值量化：

短波通信能力为0.7，超短波通信能力为0.5，数据通信能力为0.9，卫星通信能力为0.7，定位能力为0.7，导向能力为0.7，纠偏能力为0.3，分辨能力为0.7，抗破译能力为0.5，防欺骗能力为0.5，抗干扰能力为0.9，雷达探测能力为0.9，光电探测能力为0.5，网络瞄准能力为0.3，雷达告警能力为0.7，雷达情报侦察能力为0.7，光电告警能力为0.5，通信情报侦察能力为0.9，无源定位能力为0.5，雷达干扰能力为0.9，通信干扰能力为0.9，光电干扰能力为0.7，反辐射攻击能力为0.5，火力控制能力为0.7，飞行控制能力为0.7，飞行管理能力为0.7，飞机管理能力为0.5，故障预测和健康管理能力为0.5；

步骤六：依据层次分析法AHP构建顶层与中间层关系矩阵；

步骤61，采用重要性标度对顶层与中间层的指标项进行标度；

采用重要性标度对中间层的各个指标项进行关系矩阵构建，记为matrix_middle，且matrix_middle＝(a_xy)_A×A，下角标A为中间层中指标项的总个数；a为中间层指标项的标度值，a_xy表示标识号为x的指标项与标识号为y的指标项的关系；则有a_xx＝1，a_yy＝1，a_xx表示标识号为x的指标项与标识号为x的指标项的关系；a_yy表示标识号为y的指标项与标识号为y的指标项的关系；a_yx表示标识号为y的指标项与标识号为x的指标项的关系；

中间层的指标项之间采用矩阵形式表达标度值为

步骤62，提取矩阵最大特征值；

从matrix_middle中提取出的顶层指标项与中间层指标项的矩阵最大特征值，记为β_max，且||matrix_middle-β_maxI_middle||＝0，I_middle表示顶层与中间层的单位矩阵；

步骤63，计算根节点的随机一致性比例；

顶层指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为CR_top，且A为中间层中指标项的总个数，RI为平均随即一致性指标；

步骤七：依据层次分析法AHP构建中间层与底层关系矩阵；

步骤71，采用重要性标度对中间层与底层的指标项进行标度；

采用重要性标度对底层中各个指标项进行关系矩阵构建，记为matrix_bottom，且matrix_bottom＝(b_cd)_D×D，下角标D为底层中指标项的总个数；b为底层指标项的标度值，b_cd表示标识号为c的指标项与标识号为d的指标项的关系；则有b_cc＝1，b_dd＝1，b_cc表示标识号为c的指标项与标识号为c的指标项的关系；b_dd表示标识号为d的指标项与标识号为d的指标项的关系；b_dc表示标识号为d的指标项与标识号为c的指标项的关系；

matrix_bottom中依据的元素个数必须是大于2的；

步骤72，提取矩阵最大特征值；

从matrix_bottom中提取出的中间层指标项与底层指标项的矩阵最大特征值，记为θ_max，且||matrix_bottom-θ_maxI_bottom||＝0，I_bottom表示中间层与底层的单位矩阵；

步骤73，计算父节点的随机一致性比例；

中间层指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为CR_bottom，且D为底层中指标项的总个数，RI为平均随即一致性指标；

通信能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

导航能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

识别能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

探测能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

支援能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

识别能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

控制能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

管理能力指标项与其子节点的判断矩阵应用矩阵形式表达为

从每一个的matrix_bottom中提取出的中间层指标项与底层指标项的矩阵最大特征值分别表示为：

通信能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

导航能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

识别能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

探测能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

支援能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

攻击能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

控制能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

管理能力指标项与其子节点的矩阵最大特征值，记为

每一个中间层指标项的关联矩阵的随机一致性比例分别表示为：

父节点通信能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^通信为父节点为通信能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点导航能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^导航为父节点为导航能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点识别能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^识别为父节点为识别能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点探测能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^探测为父节点为探测能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点支援能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^支援为父节点为支援能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点攻击能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^攻击为父节点为攻击能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点控制能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^控制为父节点为控制能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

父节点管理能力指标项的关联矩阵的随机一致性比例，记为且M^管理为父节点为管理能力指标项的子节点的个数，RI为平均随即一致性指标；

步骤八，一致性检测；

步骤81，设置一致性检测值，记为CR，且CR＝0.1；

步骤82，判断父节点中各个指标项构建的关系矩阵是否合理；

若CR_top≥CR，则返回步骤六修改父节点中各个指标项的关系矩阵，即重新构建父节点中各个指标项的关系矩阵；

若CR_top＜CR，采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为VCR_top，且执行步骤九；

步骤83，判断子节点中各个指标项构建的关系矩阵是否合理；

若CR_bottom≥CR，则返回步骤七修改子节点中各个指标项进行关系矩阵，即重新构建子节点中各个指标项的关系矩阵；

若CR_bottom＜CR，采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

能够执行1－9阶平均随机一致性指标的各个指标项，则说明步骤六构建的指标项关系矩阵是成立的；

在对父节点集FA中的各个指标项进行分别判断指标项关系矩阵，分别说明如下：

若则返回步骤七修改通信能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改导航能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改识别能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改探测能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改支援能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改攻击能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改控制能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

若则返回步骤七修改管理能力指标项与其子节点的指标项的关系矩阵；

若采用1－9阶平均随机一致性指标来赋值指标项，得到指标项权重向量，记为且执行步骤九；

步骤九：历年数据溯源；

第k年的指标项权重向量，记为VCR^k，且

VCR^k表示第k年的指标项权重向量；

表示第一年的指标权重；

表示第二年的指标权重；

表示第k年的指标权重；下角标u表示指标权重的标识号；

k表示年份的标识号，位于k之前的年份记为k-1，位于k之后的年份记为k+1；

相同位置指标权重的状态一

状态一是指历年来不变；k表示年份的标识号，M为任意一个父节点fa_W拥有的子节点的个数；

对于第一年判断矩阵、第二年判断矩阵与第三年判断矩阵都是相同的情况，则第四年判断矩阵得出的指标权重预测为

相同位置指标权重的状态二

状态二是指呈现单调递增或者递减；则采用一元线性回归法进行指标权重预测，得到下一年度的指标项权重向量VCR^k+1＝p(k+1)+q；

VCR^k＝p(k)+q，p表示指标权重预测函数的第一个常数，q表示指标权重预测函数的第二个常数常数，

相同位置指标权重的状态三

状态三是指既不属于状态一也不属于状态二；

采用移动平均值法进行指标权重预测，对求平均值，下一年度的指标项权重向量

步骤十，效能评估结果计算；

单平台下多作战应用效能评估输出的效能评价值XN。

2.根据权利要求1所述的航空电子系统效能评估表征方法，其特征在于：能够服务于多航电平台。