基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信技术领域，具体涉及基于多传感器群体决策的大功率短波天线自 动控制方法。
【背景技术】
[0002] 现有短波发射台站设备数量有限，任务繁重，若有设备发生故障，无法及时修复检 测，延长了停播、劣播的时间。为提高短波发射设备自动控制水平，以减少停播、劣播事故的 发生，急需一种能够应用于现有大功率短波系统的自动控制方案，满足大功率短波系统实 时性安全性的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，解 决了现有技术中存在的短波发射台站设备发生故障时，无法及时检测修复及自动实现代播 造成的停播时间长，难以满足大功率短波系统实时性和安全性要求的技术问题。
[0004] 本发明所采用的技术方案是，基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制 方法，包括：
[0005] 在短波发射天线的不同工作时刻，采集各多传感器群体决策问题方案下的各短波 发射天线的天线属性信息；
[0006] 处理各短波发射天线在各多传感器群体决策问题方案下采集的天线属性信息，得 到各多传感器群体决策问题方案的相对尺度函数；
[0007] 计算相对尺度函数的值，依据相对尺度函数值从大到小的顺序，对各基于多传感 器群体决策问题方案排序，短波发射天线执行排序在前三的三个方案。
[0008] 本发明的特点还在于，
[0009] 采集的短波发射天线的天线属性信息的具体过程如下：
[0010] 采用短波发射天线上设置的姿态传感器获取天线姿态属性：天线方位与俯仰角， 采用短波发射天线上设置的状态传感器获取天线状态属性：天线功率因子、发射频率以及 运行时间，采用短波发射天线上设置的环境传感器获取短波发射机运行环境属性信息：天 线温度及环境湿度。
[0011] 得到各多传感器群体决策问题方案的相对尺度函数的具体过程如下：
[0012] 记xk为多传感器群体决策问题的方案，k= 1，2,…，M，多传感器群体决策问题的 方案集为x= {Xi，X2，…XM};记1为工作的短波发射天线，1 = 1，2,…，L;记Uj为多传感器 群体决策问题的天线属性，j= 1，2,…，N，uw表示采集的第k个方案的第j个天线属性，多 传感器群体决策问题的天线属性集U= (ukj)MXN;其中，天线姿态属性天线方位俯仰角记为 Ul，功率因子记为u2，发射频率记为u3、天线运行时间记为u4，天线温度及环境湿度记为u5;
[0013] 记屯为第^'个天线属性的权重^卩么属性的权重向量为炉^巧，!^，…，!^}， #. > 0 ；
[0014] 2. 1，构建群体决策矩阵R1:对采集得到的各天线的各属性111〇.进行规范化处理，构 建决策矩阵&，&=(AW)MXN，Aw表示第k个方案的第j个属性uw规范化后的属性值，为群 体决策矩阵札第k行第j列的值；
[0015] 2. 2,对决策矩阵&进行归一化处理，构建规范化群体决策矩阵々，及灸；
[0016] 2. 3,确定多传感器群体决策问题的正负理想方_
【主权项】
1. 基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其特征在于，包括： 在短波发射天线的不同工作时刻，采集各多传感器群体决策问题方案下的各短波发射 天线的天线属性信息； 处理各短波发射天线在各多传感器群体决策问题方案下采集的天线属性信息，得到各 多传感器群体决策问题方案的相对尺度函数； 计算相对尺度函数的值，依据相对尺度函数值从大到小的顺序，对各基于多传感器群 体决策问题方案排序，短波发射天线执行排序在前三的三个方案。
2. 根据权利要求1所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，采集的短波发射天线的天线属性信息的具体过程如下： 采用短波发射天线上设置的姿态传感器获取天线姿态属性：天线方位与俯仰角，采用 短波发射天线上设置的状态传感器获取天线状态属性：天线功率因子、发射频率以及运行 时间，采用短波发射天线上设置的环境传感器获取短波发射机运行环境属性信息：天线温 度及环境湿度。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，得到各多传感器群体决策问题方案的相对尺度函数的具体过程如下： 记Xk为多传感器群体决策问题的方案，k = 1，2,…，M，多传感器群体决策问题的方案 集为父={^2，~乂"};记1为工作的短波发射天线，1 = 1，2，"*，1^记11」为多传感器群体 决策问题的天线属性，j = 1，2,…，N，uw表示采集的第k个方案的第j个天线属性，多传感 器群体决策问题的天线属性集U= (Ukj) MXN;其中，天线姿态属性天线方位俯仰角记为11 i，功 率因子记为U2，发射频率记为U3、天线运行时间记为U4，天线温度及环境湿度记为U 5; 记^为第j个天线属性的权重，那么属性的权重向量为伊={承，屯，???,<}，$乏〇 ; 2. 1，构建群体决策矩阵R1:对采集得到的各天线的各属性u w进行规范化处理，构建决 策矩阵R1, R1= (A W)MXN，Aw表示第k个方案的第j个属性u w规范化后的属性值，为群体决 策矩阵札第k行第j列的值； 2. 2,对决策矩阵&进行归一化处理，构建规范化群体决策矩阵及反； 2. 3,确定多传感器群体决策问题的正负理想方案X,+，Z「，及; 2. 4,对权重向量#的权重值进行规范化处理，得到W及Wi; 2. 5,计算构建的归一化规范化群体决策矩阵与正负理想方案之间的距离； 2. 6,计算各多传感器群体决策问题方案的相对尺度函数。
4.根据权利要求3所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，构建群体决策矩阵&的具体过程如下： 天线方位俯仰角七用（a，0 )表示，方位标准误差设置为（A a，A 0 )，天线方位俯仰 角U1归一化公式为：; 其中，为当前误差值，的获取方法为：实际测量得到的天线方位与设置的 天线标准方位的差值；AJ的获取方法为：实际测量得到的天线仰角与设置的天线标准仰角 的差值； 在构建决策矩阵R1过程中，u i具有关联属性，记A kl= (x x2)，Akl用关联系数a+bi表 示，其中 a = (Xi+xJ/〗，b = (x「x2)/2,即 Akl= a+bi，-I < i < 1 ; 天线功率因子!!2用P表示，功率因子P的置信区间[e，l]，当测得的功率因子 P < ￡ 时，Ak2= 〇，否则，A k2= P ; 发射频率!!3用f来表示，发射频率f的标准偏差为△ f，对于天线状态的规范化，若当 前频率误差矽大于Af时，Ak3= 0,否则，43 =a//A/，其中A/的获取方法为：实际测量得 到的发射频率与设置的天线标准发射频率的差值； 工作时间114用t表示，当天线的工作时长小于规定时间t i，且无其他告警出现时， M，其中f为当前工作时间，当前工作时长大于等于L时，A k4= 1 ; 天线温度和环境湿度115用（Cl，c2)表示，天线温度和环境湿度标准误差设置为 (Ac1, Ac2),温度与湿度U5归一化公式为：4-S= (MMcpAS2Mc2); 其中，（W11AL)为当前误差值，AS1的获取方法为：实际测量得到的天线温度与设置的 天线标准温度的差值，^2获取方法为：实际测量得到的环境湿度与设置的标准环境湿度的 差值；同样也U5也具有关联属性，在构建决策矩阵R i过程中，u 5通过与u :相同的方法采用 上述关联系数a+bi表示，i的取值与U1中取值一致。
5. 根据权利要求4所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，步骤2. 2的具体方法为：将群体决策矩阵R1每一列的最大值赋为1，该列中其余 的值除以最大值得到归一化群体决策矩阵為，记束，并将為中的Akl，Ak5用关联 系数表示，构成&。
6. 根据权利要求5所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，步骤2. 3的具体方法为：正负理想方案表示如下：
并将正、负理想方案中的不)、#、不5用关联系数表示，构成<，X"。
7. 根据权利要求6所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，对基于传感器属性权重向量#的权重值进行规范化处理得到W的公式如下：
并将、《5用关联系数表示，得到W i。
8. 根据权利要求7所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，计算天线各方案构建的归一化群体决策矩阵与正负理想方案之间的距离的公式 如下：
其中，?表示Hadamard积，（*)T表示矩阵转置。
9. 根据权利要求8所述的基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，其 特征在于，计算各方案的相对尺度函数的公式如下：
【专利摘要】本发明公开了基于多传感器群体决策的大功率短波天线自动控制方法，包括在短波发射天线的不同工作时刻，不同的多传感器群体决策问题方案下，采集各短波发射天线的天线属性信息；处理各短波发射天线在各多传感器群体决策问题方案下采集的天线属性信息，得到各多传感器群体决策问题方案的相对尺度函数；计算相对尺度函数的值，依据相对尺度函数值从大到小的顺序，对各基于多传感器群体决策问题方案排序，短波发射天线执行排序在前三的三个方案。当短波发射台站设备发生故障时，可以及时检测修复及自动实现代播，降低了停播时间，满足大功率短波系统的实时性和安全性要求，提高了短波发射台站设备的使用效率和自动水平，易于推广使用。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104820772
【申请号】CN201510176181
【发明人】毛志杰, 郭勇, 任查学, 周林, 陈英梅, 郝东来, 郭超平, 杜廷龙, 高梅, 张平
【申请人】中国人民解放军西安通信学院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月15日