本發(fā)明屬于武器裝備指標(biāo)體系建立與綜合評(píng)估領(lǐng)域，涉及一種武器裝備的慣性器件競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、慣性技術(shù)是以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的多學(xué)科交叉綜合技術(shù)，通過(guò)感知運(yùn)動(dòng)物體在慣性空間的角運(yùn)動(dòng)、線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而獲取運(yùn)動(dòng)物體的姿態(tài)、位置和速度等信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行測(cè)量和控制的一門技術(shù)。慣性技術(shù)的應(yīng)用以慣性器件為載體。慣性器件主要包括陀螺儀和加速度計(jì)，陀螺儀獲知運(yùn)動(dòng)物體的角速度，用以計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體的角度變化；加速度計(jì)獲知運(yùn)動(dòng)體的線性加速度，用以計(jì)算運(yùn)動(dòng)體的速度變化。

2、由于汽車工業(yè)、消費(fèi)電子、航空航天航海、以及武器裝備領(lǐng)域的快速發(fā)展，慣性技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，慣性器件的市場(chǎng)需求持續(xù)增加，慣性器件已成為一種重要的批量產(chǎn)品。為高效優(yōu)選出工程適用的慣性器件，需建立一套有效的慣性器件指標(biāo)體系確定與綜合評(píng)估方法。慣性器件指標(biāo)體系綜合評(píng)估結(jié)果，一方面可以對(duì)比不同慣性器件的性能優(yōu)劣程度，另一方面為批量慣性器件優(yōu)選取提供決策依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種武器裝備的慣性器件競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)評(píng)估方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種武器裝備的慣性器件競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)評(píng)估方法，包括：

3、將慣性器件特性進(jìn)行正交化，形成專用性能指標(biāo)集和通用性能指標(biāo)集，將專用性能指標(biāo)集根據(jù)慣性器件的應(yīng)用需求，從物理特征、戰(zhàn)技指標(biāo)、技術(shù)模式角度正交化分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集；將通用性能指標(biāo)集根據(jù)慣性器件的應(yīng)用需求，從通用質(zhì)量特性和其他通用性能角度正交化分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集，各屬性指標(biāo)子集構(gòu)成慣性器件特性指標(biāo)集；

4、為慣性器件特性指標(biāo)集中的各項(xiàng)特性指標(biāo)確定慣性器件特性指標(biāo)權(quán)重并按照權(quán)重進(jìn)行特性指標(biāo)排序；

5、根據(jù)排序結(jié)果，確定用于評(píng)估的指標(biāo)體系；

6、對(duì)所述的指標(biāo)體系中的各項(xiàng)特性指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行歸一化處理，得到綜合評(píng)估權(quán)重；

7、按照上述指標(biāo)體系采集當(dāng)前所有待評(píng)估慣性器件的對(duì)應(yīng)指標(biāo)并進(jìn)行處理，處理結(jié)果與所述綜合評(píng)估權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合成，得到綜合評(píng)估結(jié)果，從而得到符合當(dāng)前應(yīng)用需求的最優(yōu)慣性器件。

8、優(yōu)選的，所述將專用性能指標(biāo)集根據(jù)慣性器件的應(yīng)用需求，從物理特征、戰(zhàn)技指標(biāo)、技術(shù)模式角度正交化分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集包括基本屬性指標(biāo)子集、專用戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)子集、技術(shù)體制指標(biāo)子集；其中，基本屬性指標(biāo)子集包括：體積、質(zhì)量、尺寸、接口截面積；專用戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)子集包括：?jiǎn)?dòng)穩(wěn)定時(shí)間、陀螺儀精度、加速度計(jì)精度、導(dǎo)航精度、自對(duì)準(zhǔn)精度、自對(duì)準(zhǔn)時(shí)間、自標(biāo)定時(shí)間、參數(shù)有效期、耐過(guò)電壓能力、功耗；技術(shù)體制指標(biāo)子集包括：傳輸標(biāo)準(zhǔn)、信號(hào)方式、編號(hào)計(jì)劃。

9、優(yōu)選的，所述從通用質(zhì)量特性和其他通用性能角度正交化分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集，各屬性指標(biāo)子集構(gòu)成慣性器件特性指標(biāo)集包括通用質(zhì)量特性指標(biāo)子集和其他通用性能指標(biāo)子集；其中，通用質(zhì)量特性指標(biāo)子集包括：可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性；其他通用性能指標(biāo)子集包括：電磁兼容性、人機(jī)工效、運(yùn)輸性、信息化水平、文件資料適用性、適配性、經(jīng)濟(jì)性、繼承性指標(biāo)。

10、優(yōu)選的，所述正交化為得到的對(duì)象概念明確、對(duì)象間邊界清晰、對(duì)象間無(wú)重疊。

11、優(yōu)選的，確定慣性器件特性指標(biāo)權(quán)重包括：

12、(5.1)在慣性器件特性指標(biāo)集x＝{xi}中任意選取最重要的s個(gè)指標(biāo)，選取l次，記第k次選取的結(jié)果是慣性器件特性指標(biāo)集x＝{xi}(i＝1,2,…,m)的一個(gè)子集

13、(5.2)構(gòu)建布爾函數(shù)μk(i)：

14、

15、令：

16、

17、(5.3)確定歸一化的慣性器件特性指標(biāo)權(quán)重ωi：

18、

19、優(yōu)選的，確定用于評(píng)估的指標(biāo)體系包括：

20、將物理特征、戰(zhàn)技指標(biāo)、技術(shù)模式、通用性能、其他通用性能五個(gè)角度中的各特性指標(biāo)權(quán)重ωi分別標(biāo)記為子集a～e；

21、分別從各子集中選取權(quán)重最小值和最大值；

22、將五個(gè)子集中選取的最大值中的最小值、最小值中的最大值作為取舍權(quán)重z的確定范圍；

23、則：當(dāng)ωi≤z時(shí)，則篩選掉ωi對(duì)應(yīng)的指標(biāo)xi；

24、當(dāng)ωi＞z時(shí)，則保留該ωi對(duì)應(yīng)的指標(biāo)xi；

25、保留指標(biāo)構(gòu)成慣性器件指標(biāo)體系。

26、優(yōu)選的，通過(guò)下述方式得到綜合評(píng)估權(quán)重：

27、假設(shè)慣性器件指標(biāo)體系中的特性指標(biāo)有q個(gè)，則按照下式計(jì)算慣性器件指標(biāo)體系中各項(xiàng)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重：

28、

29、則權(quán)重向量表示為：

30、w＝[ω1,ω2,…ωq]。

31、優(yōu)選的，所述按照上述指標(biāo)體系采集當(dāng)前所有待評(píng)估慣性器件的對(duì)應(yīng)指標(biāo)并進(jìn)行處理，處理結(jié)果與所述綜合評(píng)估權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合成，得到綜合評(píng)估結(jié)果包括：

32、(8.1)構(gòu)建評(píng)估矩陣

33、設(shè)對(duì)p個(gè)不同的慣性器件進(jìn)行指標(biāo)體系綜合評(píng)估，則評(píng)估矩陣：

34、

35、xst，s＝1,2,…,p，t＝1,2,…,q代表第s個(gè)慣性器件的第t個(gè)特性指標(biāo)；

36、(8.2)取各特性指標(biāo)的最優(yōu)值，構(gòu)造理想指標(biāo)集；

37、(8.3)計(jì)算不同慣性器件評(píng)估指標(biāo)xst與最優(yōu)評(píng)估指標(biāo)x0t的同一度：

38、

39、由此確定聯(lián)系矩陣：

40、

41、(8.4)結(jié)合權(quán)重向量進(jìn)行加權(quán)合成，得到最終評(píng)估矩陣：

42、

43、式中：[y1,y2,…,yp]t為p個(gè)不同的慣性器件的指標(biāo)體系綜合評(píng)估值。

44、優(yōu)選的，所述構(gòu)造理想指標(biāo)集包括：

45、若xst是效益型指標(biāo)，即指標(biāo)值越大，對(duì)于評(píng)估結(jié)果越有利，則令x0t＝max{xst|1≤s≤p}為最優(yōu)評(píng)估指標(biāo)；

46、若xst是成本型指標(biāo)，即指標(biāo)值越小，對(duì)于評(píng)估結(jié)果越有利，則令x0t＝min{xst|1≤s≤p}為最優(yōu)評(píng)估指標(biāo)。

47、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)對(duì)慣性器件特性進(jìn)行多角度正交化，實(shí)現(xiàn)各個(gè)屬性指標(biāo)的完備性和屬性指標(biāo)子集的無(wú)關(guān)聯(lián)性；通過(guò)對(duì)慣性器件特性指標(biāo)集的多輪迭代選取并計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，實(shí)現(xiàn)了慣性器件特性指標(biāo)優(yōu)選；通過(guò)構(gòu)建理想指標(biāo)集，形成慣性器件指標(biāo)體系評(píng)估最優(yōu)值，對(duì)比最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)不同慣性器件指標(biāo)體系的相對(duì)綜合評(píng)估；通過(guò)構(gòu)建“指標(biāo)權(quán)重排序—指標(biāo)體系建立——評(píng)估指標(biāo)權(quán)重再計(jì)算——指標(biāo)體系評(píng)估最優(yōu)值——指標(biāo)體系綜合評(píng)估”鏈路，確保了慣性器件指標(biāo)體系的代表性和評(píng)估結(jié)果的可信性。

48、本發(fā)明方法計(jì)算簡(jiǎn)便，工程實(shí)踐性強(qiáng)，可應(yīng)用于慣性器件指標(biāo)體系確定、綜合評(píng)估，以及慣性器件競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)，也可拓展應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)、接收機(jī)、檢測(cè)儀等其他單機(jī)設(shè)備的指標(biāo)體系建立、評(píng)估與設(shè)備優(yōu)選。

技術(shù)特征：

1.一種武器裝備的慣性器件競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述專用性能指標(biāo)集根據(jù)慣性器件的應(yīng)用需求，從物理特征、戰(zhàn)技指標(biāo)、技術(shù)模式角度正交化分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集包括基本屬性指標(biāo)子集、專用戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)子集、技術(shù)體制指標(biāo)子集；其中，基本屬性指標(biāo)子集包括：體積、質(zhì)量、尺寸、接口截面積；專用戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能指標(biāo)子集包括：?jiǎn)?dòng)穩(wěn)定時(shí)間、陀螺儀精度、加速度計(jì)精度、導(dǎo)航精度、自對(duì)準(zhǔn)精度、自對(duì)準(zhǔn)時(shí)間、自標(biāo)定時(shí)間、參數(shù)有效期、耐過(guò)電壓能力、功耗；技術(shù)體制指標(biāo)子集包括：傳輸標(biāo)準(zhǔn)、信號(hào)方式、編號(hào)計(jì)劃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述通用質(zhì)量特性和其他通用性能角度正交化分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集，各屬性指標(biāo)子集構(gòu)成慣性器件特性指標(biāo)集包括通用質(zhì)量特性指標(biāo)子集和其他通用性能指標(biāo)子集；其中，通用質(zhì)量特性指標(biāo)子集包括：可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性，其他通用性能指標(biāo)子集包括：電磁兼容性、人機(jī)工效、運(yùn)輸性、信息化水平、文件資料適用性、適配性、經(jīng)濟(jì)性、繼承性指標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述正交化為得到的對(duì)象概念明確、對(duì)象間邊界清晰、對(duì)象間無(wú)重疊。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：確定慣性器件特性指標(biāo)權(quán)重包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：確定用于評(píng)估的指標(biāo)體系包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：通過(guò)下述方式得到綜合評(píng)估權(quán)重：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述按照上述指標(biāo)體系采集當(dāng)前所有待評(píng)估慣性器件的對(duì)應(yīng)指標(biāo)并進(jìn)行處理，處理結(jié)果與所述綜合評(píng)估權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合成，得到綜合評(píng)估結(jié)果包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述構(gòu)造理想指標(biāo)集包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種武器裝備的慣性器件競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)評(píng)估方法，包括：將慣性器件特性進(jìn)行正交化，形成專用性能指標(biāo)集和通用性能指標(biāo)集并進(jìn)一步分成各個(gè)屬性指標(biāo)子集，各屬性指標(biāo)子集構(gòu)成慣性器件特性指標(biāo)集；為慣性器件特性指標(biāo)集中的各項(xiàng)特性指標(biāo)確定慣性器件特性指標(biāo)權(quán)重并按照權(quán)重進(jìn)行特性指標(biāo)排序；根據(jù)排序結(jié)果，確定用于評(píng)估的指標(biāo)體系；對(duì)所述的指標(biāo)體系中的各項(xiàng)特性指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行歸一化處理，得到綜合評(píng)估權(quán)重；按照上述指標(biāo)體系采集當(dāng)前所有待評(píng)估慣性器件的對(duì)應(yīng)指標(biāo)并進(jìn)行處理，處理結(jié)果與所述綜合評(píng)估權(quán)重進(jìn)行加權(quán)合成，得到綜合評(píng)估結(jié)果，從而得到符合當(dāng)前應(yīng)用需求的最優(yōu)慣性器件。

技術(shù)研發(fā)人員：楊卓鵬,宗恒山,殷浚喆,劉雅楠,楊怡欣,王鑫,張琪,王文躍,王國(guó)梁,趙穎,李石,代波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6