[发明专利]一种基于灰色关联度的船端PNT信息完好性等级评估方法

说明书

本发明提供一种基于灰色关联度的船端PNT信息完好性等级评估方法，包括：构建船端PNT信息完好性评估矩阵；对船端PNT信息完好性等级影响因素指标进行综合权重向量计算，所述综合权重向量是根据各船端PNT信息完好性等级影响因素指标的主观权重向量和客观权重向量确定；基于船端PNT信息完好性评估矩阵计算各船端PNT信息完好性等级影响因素指标的灰色关联系数，基于所述灰色关联系数以及综合权重向量计算灰色关联度，根据所述灰色关联度的排序结果获取最终的完好性等级评估结果。本发明通过灰色关联度方法评估船端PNT信息完好性等级，使评估结果更科学合理，提高了船员操作的效率，同时极大的降低了船员依赖人为经验对船端PNT信息进行判断带来的风险。

技术领域

本发明属于船舶定位导航领域，特别涉及一种基于灰色关联度的船端PNT信息完好性等级评估方法。

背景技术

为了保障海上船舶航行安全，国际海事组织(International MaritimeOrganization，IMO)采用弹性定位、导航与授时(Positioning,Navigation and Timing，PNT)作为未来海事领域，特别是无人驾驶船舶方向的定位导航解决方案。随着船舶交通密度增大，各类有意或无意电磁频率干扰增加，船端导航传感器实时采集的PNT数据源增多，导致依赖人为经验对船端输出的PNT信息进行判断越来越难以满足船舶航行的安全要求。船端自动进行PNT信息完好性的综合评估，可为船员操作提供准确的科学依据，对保障船舶航行安全具有重要意义。

目前完好性评估多集中于从告警时间、告警门限、完好性风险等参数来反映完好性性能，信息过于分散，船员不能直观监督船端PNT信息完好性性能。虽在IMO航行、通信与搜救分委会(Navigation,Communications and Search and Rescue，NCSR)发布的PNT数据处理指南中已给出无(None，N)、低(Low，L)、中(Medium，M)、高(High，H)四个等级用于完好性评估，但未给出具体的评估方法。鉴于此，建立一种船端PNT信息完好性等级评估方法，为船员提供直观的船端PNT信息完好性综合评估结果，提高船员操作效率，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提出了一种基于灰色关联度的船端PNT信息完好性等级评估方法，综合评估船端PNT信息完好性以满足导航需求，提高了船员操作的效率，同时极大降低了船员依赖人为经验对船端PNT信息进行判断所带来的风险。

本发明采用的技术手段如下：

本发明公开了一种基于灰色关联度的船端PNT信息完好性等级评估方法，包括：

S1、构建船端PNT信息完好性评估矩阵X＝(x_ij)_m×n，其中，m表示完好性等级个数，n表示船端PNT信息完好性等级影响因素指标个数，x_ij表示完好性等级i下影响因素指标j的原始数据，i＝1,…,m，j＝1,…,n；

S2、对船端PNT信息完好性等级影响因素指标进行综合权重向量计算，所述综合权重向量是根据各船端PNT信息完好性等级影响因素指标的主观权重向量和客观权重向量确定；

S3、基于船端PNT信息完好性评估矩阵X＝(x_ij)_m×n计算各船端PNT信息完好性等级影响因素指标的灰色关联系数，基于所述灰色关联系数以及综合权重向量计算灰色关联度，根据所述灰色关联度的排序结果获取最终的完好性等级评估结果。

进一步地，S1还包括对构建的船端PNT信息完好性评估矩阵进行标准化处理的步骤。

进一步地，S2中对船端PNT信息完好性等级影响因素指标进行综合权重向量计算，包括：

S231、根据下式计算距离指标d_j：