一种无人机系统健康状态测评装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无人机技术领域，具体地说，是指一种能够为地面控制人员提供飞行 信息反馈的无人机系统健康状态测评装置。
【背景技术】
[0002] 现有技术当中，针对无人机的健康状态评估最常见的几种方式是：一种状态意识 示踪器，该工具利用一般性状态模型和对无人机群操控者行为的分析来推断和评估无人机 状态；一种新的无人机系统健康状态评估方法，对某型无人机部分分系统发生故障及采取 修复措施后的健康状态分别进行了评估；一种无人机系统效能的基本算法和公式，定量分 析和评估无人机系统在给定作战环境下完成高空电视侦察目标任务的程度，对无人机系统 的效能进行了分析和评估建模，实现了无人机系统可用度、可信性、系统能力的计算。这些 方式考虑无人机执行侦察任务的因素较为单一，而影响无人机执行侦察任务的因素仍然较 多。其次，无人机所处高度、角加速度、所处位置等飞行信息的采集，目前的主要方式是传感 器测量，收集到的信息较为零散，不具有可读性，不能为操控者提供直观的决策支持信息。
【发明内容】
[0003] 本发明为了克服上述现有技术的缺点，提出了一种无人机系统健康状态测评装 置，以期能对无人机的飞行数据进行采集、监控和处理，获得直观的反映无人机健康状态得 分用于无人机决策支持。
[0004] 本发明为解决现有问题采用如下技术方案是：
[0005] 本发明一种无人机系统健康状态测评装置，是应用于评价K个无人机的健康状 态；其特点是包括：信息采集模块、信息处理模块、评价处理模块、健康状态得分显示模块 和健康状态信息数据库；
[0006] 所述信息采集模块利用无人机机载传感器组获取无人机在飞行过程中的飞行数 据并发送给所述信息处理模块；
[0007] 所述信息处理模块用于对飞行数据进行筛选处理，获得预评价数据；对所述预评 价数据进行无量纲处理，获得0-1之间的标准飞行数据并发送给所述评价处理模块；
[0008] 所述评价处理模块根据所设定的健康状态评估指标体系，利用熵权Gl赋权方法 对所述标准飞行数据进行处理，获得所述健康状态评估指标体系中各个评估指标的权重； 根据所述各个评估指标的权重获得无人机系统健康状态得分并发送给所述健康状态得分 显示模块用于显示；
[0009] 所述健康状态信息数据库用于存储所述飞行评价数据、所述预评价数据、所述标 准飞行数据和所述无人机系统健康状态得分。
[0010] 本发明所述的无人机系统健康状态测评装置的特点也在于，
[0011] 所述健康状态评估指标体系如表1所示：
[0012] 表1健康状态评估指标体系
[0013]
【主权项】
1. 一种无人机系统健康状态测评装置，是应用于评价K个无人机的健康状态；其特征 是包括：信息采集模块、信息处理模块、评价处理模块、健康状态得分显示模块和健康状态 信息数据库； 所述信息采集模块利用无人机机载传感器组获取无人机在飞行过程中的飞行数据并 发送给所述信息处理模块； 所述信息处理模块用于对飞行数据进行筛选处理，获得预评价数据；对所述预评价数 据进行无量纲处理，获得0-1之间的标准飞行数据并发送给所述评价处理模块； 所述评价处理模块根据所设定的健康状态评估指标体系，利用熵权Gl赋权方法对所 述标准飞行数据进行处理，获得所述健康状态评估指标体系中各个评估指标的权重；根据 所述各个评估指标的权重获得无人机系统健康状态得分并发送给所述健康状态得分显示 模块用于显示； 所述健康状态信息数据库用于存储所述飞行评价数据、所述预评价数据、所述标准飞 行数据和所述无人机系统健康状态得分。
2. 根据权利要求1所述的无人机系统健康状态测评装置，其特征是，所述健康状态评 估指标体系如表1所不： 表1健康状态评估指标体系
表1中的评估指标体系分为三个准则层，分别为生存能力B1J贞察性能B2和稳定性能 B3,其重要程度排序为：B1S B2> B 3;生存能力包含七个评估指标，即B {C n，C12，…，C17}， 其重要程度排序为：C12> C 16> C n> C 17> C 13> C 14> C15;侦察性能B 2包含七个评估指标， 即 B2= {C 21，C22，…，C27}，其重要程度排序为：C23> C C 21> C 26> C 22> C 27> C 25;稳定 性能B3包含六个评估指标，即B 3= {C 31，C32，…，C36}，其重要程度排序为：C31> C 32> C 33> C34> C 35〉C 36〇
3. 根据权利要求1或2所述的无人机系统健康状态测评装置，其特征是，所述熵权Gl 赋权方法是按如下步骤进行： 步骤1、计算健康状态评估指标体系中各评价评估指标所对应的熵权值μ ijik: 步骤1.1、利用式（1)获得第k个无人机的第i个准则层中第j个评估指标的特征比重 hij，k:
(1) 式⑴中，ViU表示第k个无人机的第i个准则层中第j个评估指标在所述预评价数 据中所对应的数据；i e [l，2，一，L] ;L表示所述健康状态评估指标体系中准则层的总数； j e [1，2,…，Mi]義表示第i个准则层中的所有评估指标的总个数； 步骤1. 2、利用式⑵获得第k个无人机的第i个准则层中第j个评估指标的熵值euk:
步骤1. 3、利用式（3)获得第k个无人机的第i个准则层中第j个评估指标的熵权值 μ ij，k:
步骤2、计算所述健康状态评估指标体系中相邻评估指标的重要程度： 利用式（4)获得第k个无人机的第i个准则层中第j-Ι个评估指标与第k个无人机的 第i个准则层中第j个评估指标重要程度riU_1)ik:
式⑷中，j乒1 ; 步骤3、计算健康状态评估指标体系中各个评估指标对准则层的权重： 步骤3. 1、利用式（5)获得第k个无人机的第i个准则层中第仏个评估指标对第i个 准则层的权重f?.k:
步骤3. 2、利用式（6)获得第k个无人机的第i个准则层中其他Mi-I项评估指标对第 i个准则层的权重Ank，从而获得第k个无人机的第i个准则层中第j个评估指标对第i 个准则层的权重f uk: fi(j-l)，k- r i(j-l)，kfij，k (6) 式（6)中，j乒I ; 步骤4、计算健康状态评估指标体系中各个评估指标的权重： 步骤4. 1、利用式（7)获得第k个无人机的第i个准则层的熵权μ
(7) 步骤4. 2、利用式（8)获得第k个无人机的第i-1个准则层相对于第i个准则层的重要 程度
步骤4. 3、利用式（9)获得第k个无人机的第L个准则层的权重Cuk:
步骤4. 4、利用式（10)获得第k个无人机的其他L-I个准则层的权重C(i_lhk，从而获得 第k个无人机的第i个准则层的权重Ciik: C(i-l)，k一 r (i-l)，kCi，k (丄〇) 式（10)中，i乒1 ; 步骤4. 5、利用式（11)获得第k个无人机的第i个准则层中第j个评估指标的权重 Cij，k: Cuk= QkXCu (11)。
【专利摘要】本发明公开了一种无人机系统健康状态测评装置，是应用于评价K个无人机的健康状态；其特征是包括：信息采集模块、信息处理模块、评价处理模块、健康状态得分显示模块和健康状态信息数据库；信息采集模块用于获取无人机在飞行过程中的飞行数据；信息处理模块用于对飞行数据进行处理获得标准飞行数据块；评价处理模块根据所设定的健康状态评估指标体系，利用熵权G1赋权方法对标准飞行数据进行处理，获得各个评估指标的权重和无人机系统健康状态得分并发送给健康状态得分显示模块用于显示。本发明能对无人机的飞行数据进行采集、监控和处理，获得直观的反映无人机健康状态得分用于无人机决策支持。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104765968
【申请号】CN201510191978
【发明人】罗贺, 牛艳秋, 胡笑旋, 马华伟, 靳鹏, 夏维, 赵培, 胡凯, 曹杰, 秦英祥
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月21日