本發(fā)明涉及雷達導(dǎo)引頭領(lǐng)域,更具體的說是涉及一種應(yīng)用于雷達導(dǎo)引頭的互操作性等級評估方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中,雷達導(dǎo)引頭作為導(dǎo)彈系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,對于實現(xiàn)精確打擊和高效作戰(zhàn)至關(guān)重要。隨著戰(zhàn)場電磁環(huán)境的日益復(fù)雜多變,對雷達導(dǎo)引頭的互操作性要求越來越高。互操作性不僅涉及雷達導(dǎo)引頭內(nèi)部各組件之間的協(xié)同工作能力,還包括與導(dǎo)彈其他系統(tǒng)及外部信息源的有效交互。高互操作性的雷達導(dǎo)引頭能夠顯著提高導(dǎo)彈的自主性和制導(dǎo)精度,確保在各種復(fù)雜環(huán)境下都能準確、高效地完成任務(wù)。
2、然而,現(xiàn)有評估方法往往基于專家個人的經(jīng)驗和直覺,不同專家可能給出不同的評價結(jié)果,這種主觀性導(dǎo)致評估結(jié)果缺乏一致性和可比性。此外,由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準和定量指標(biāo),難以形成一個客觀公正的評估體系。
3、其通常只考慮少數(shù)幾個關(guān)鍵因素,而忽視了雷達導(dǎo)引頭各部件之間的復(fù)雜交互關(guān)系以及它們與整個系統(tǒng)的協(xié)同工作能力。這樣不僅無法全面反映系統(tǒng)的實際互操作性能,還可能導(dǎo)致某些潛在問題被忽略。
4、此外,隨著雷達技術(shù)的發(fā)展,需要考慮的影響因素越來越多,數(shù)據(jù)量也急劇增加?,F(xiàn)有方法在處理大量多維度數(shù)據(jù)時效率低下,難以快速準確地完成評估,這在快節(jié)奏的現(xiàn)代戰(zhàn)場上是一個明顯的短板。其忽略了定量數(shù)據(jù)的支持。即使有些方法嘗試結(jié)合定量分析,但由于缺乏有效的數(shù)據(jù)處理手段,仍然難以將定性和定量信息有機結(jié)合起來,從而影響評估結(jié)果的準確性和可靠性。
5、因此,如何設(shè)計一種應(yīng)用于雷達導(dǎo)引頭的互操作性等級評估方法,能夠提供更加科學(xué)、準確且高效的評估結(jié)果,從而更好地指導(dǎo)雷達導(dǎo)引頭系統(tǒng)的優(yōu)化是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于雷達導(dǎo)引頭的互操作性等級評估方法,通過構(gòu)建詳細的互操作性等級模型和屬性指標(biāo)樹,并利用主成分分析算法進行綜合評估,提高了評估結(jié)果的準確性和計算效率。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明提供一種應(yīng)用于雷達導(dǎo)引頭的互操作性等級評估方法,包括以下步驟:
4、s1、定義雷達導(dǎo)引頭互操作性等級模型;包括:進行互操作性等級劃分,并基于相關(guān)屬性標(biāo)注每一等級的關(guān)鍵特征;其中,相關(guān)屬性包括:規(guī)程屬性p、應(yīng)用屬性a、基礎(chǔ)設(shè)施屬性i和數(shù)據(jù)屬性d;
5、s2、對雷達導(dǎo)引頭互操作性等級模型中的相關(guān)屬性構(gòu)建指標(biāo)樹;所述指標(biāo)樹包括:規(guī)程屬性指標(biāo)樹、應(yīng)用屬性指標(biāo)樹、設(shè)施屬性指標(biāo)樹和數(shù)據(jù)屬性指標(biāo)樹;
6、s3、基于所述指標(biāo)樹,利用主成分分析算法進行互操作性等級評估,生成互操作性等級評估結(jié)果。
7、優(yōu)選的,所述s1中,互操作性等級由低至高排列依次包括:隔離級、入門級、功能級、集成級、協(xié)作級和適應(yīng)級。
8、優(yōu)選的,所述s2中,每一個指標(biāo)樹包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和管理結(jié)構(gòu)三個一級分支,以及在每個一級分支下的多個二級指標(biāo);其中,
9、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)下的二級指標(biāo)包括:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準、數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準和數(shù)據(jù)管理標(biāo)準;
10、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的二級指標(biāo)包括:物理層、數(shù)據(jù)層和語義層;
11、管理結(jié)構(gòu)下的二級指標(biāo)包括:條例、條令標(biāo)準性和通用性以及集成性。
12、優(yōu)選的,所述s3包括:
13、s31、基于雷達導(dǎo)引頭互操作性二級指標(biāo)的評分數(shù)據(jù),構(gòu)建觀測數(shù)據(jù)矩陣,并進行標(biāo)準化處理;
14、s32、基于標(biāo)準化處理后的觀測數(shù)據(jù)矩陣,構(gòu)建相關(guān)系數(shù)矩陣;
15、s33、通過雅可比算法求解所述相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值和對應(yīng)的特征向量;
16、s34、基于所述特征值和對應(yīng)的特征向量,確定各個主成分以及各個主成分的方差貢獻率,將前z個主成分的累計方差貢獻率和預(yù)設(shè)方差貢獻率閾值進行比較,確定最終主成分;
17、s35、計算最終主成分和每個二級指標(biāo)的復(fù)相關(guān)系數(shù)以及復(fù)相關(guān)系數(shù)的平方,確定每個相關(guān)屬性的綜合支持度;
18、s36、基于所述每個相關(guān)屬性的綜合支持度,結(jié)合二級指標(biāo)的評分數(shù)據(jù)進行融合處理,生成互操作性等級評估結(jié)果。
19、優(yōu)選的,所述s31中,標(biāo)準化處理表示為:
20、
21、其中,i=(1,2,……9),j=(1,2,3,4),xij表示觀測數(shù)據(jù)矩陣中的元素,表示標(biāo)準化處理后的觀測數(shù)據(jù)矩陣元素,表示相關(guān)屬性j下對應(yīng)的二級指標(biāo)得分平均值,var(xj)相關(guān)屬性j下對應(yīng)的二級指標(biāo)得分方差值,n表示樣本數(shù)量。
22、優(yōu)選的,所述s32中,相關(guān)系數(shù)矩陣表示為:
23、
24、其中,sjk表示標(biāo)準化處理后相關(guān)屬性j和相關(guān)屬性k的協(xié)方差,sjj表示標(biāo)準化處理后相關(guān)屬性j的方差,skk表示標(biāo)準化處理后相關(guān)屬性k的方差。
25、優(yōu)選的,所述s34中,主成分表示為:
26、
27、其中,f1、f2、f3、f4分別表示第一主成分、第二主成分、第三主成分、第四主成分,且基于方差由大至小進行排列依次為f1、f2、f3、f4;akl表示特征向量,且滿足ak12+ak22+ak32+ak42=1,k、l=(1,2,3,4);x1、x2、x3、x4為各坐標(biāo)軸的值,表示二級指標(biāo)分數(shù)。
28、優(yōu)選的,所述s34中,主成分的方差貢獻率表示為:
29、
30、其中,λy表示主成分的方差,y=(1,2,3,4)。
31、優(yōu)選的,所述s36包括:
32、結(jié)合二級指標(biāo)的評分數(shù)據(jù)進行融合處理:
33、
34、基于融合處理后的數(shù)據(jù),計算平均值并確定雷達導(dǎo)引頭互操作性等級。
35、第二方面,本發(fā)明提供一種應(yīng)用于雷達導(dǎo)引頭的互操作性等級評估系統(tǒng),包括:
36、互操作性等級模型定義模塊:用于定義雷達導(dǎo)引頭互操作性等級模型;包括:進行互操作性等級劃分,并基于相關(guān)屬性標(biāo)注每一等級的關(guān)鍵特征;其中,相關(guān)屬性包括:規(guī)程屬性p、應(yīng)用屬性a、基礎(chǔ)設(shè)施屬性i和數(shù)據(jù)屬性d;
37、指標(biāo)樹構(gòu)建模塊:用于對雷達導(dǎo)引頭互操作性等級模型中的相關(guān)屬性構(gòu)建指標(biāo)樹;所述指標(biāo)樹包括:規(guī)程屬性指標(biāo)樹、應(yīng)用屬性指標(biāo)樹、設(shè)施屬性指標(biāo)樹和數(shù)據(jù)屬性指標(biāo)樹;
38、互操作性等級評估模塊:用于基于所述指標(biāo)樹,利用主成分分析算法進行互操作性等級評估,生成互操作性等級評估結(jié)果。
39、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明技術(shù)方案存在以下
40、有益效果:
41、1、該方法中構(gòu)建的雷達導(dǎo)引頭互操作性等級模型為不同級別的互操作能力設(shè)定了明確的標(biāo)準,并從規(guī)程(p)、應(yīng)用(a)、基礎(chǔ)設(shè)施(i)、數(shù)據(jù)(d)四個屬性方面詳細描述了每個級別應(yīng)達到的要求。這種分層次、多維度的評估體系不僅有助于當(dāng)前狀態(tài)的準確判斷,也為未來系統(tǒng)改進或升級指明了方向。
42、2、通過采用主成分分析法,能夠從多個角度綜合考量雷達導(dǎo)引頭各部件之間的互操作能力。其不僅考慮了定性的因素,還結(jié)合定量數(shù)據(jù)進行科學(xué)計算,從而更加客觀、全面地反映了系統(tǒng)的實際互操作水平。
43、3、利用主成分分析法可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)降維,在保留主要信息的前提下簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣不僅大大減少了后續(xù)分析所需的計算資源,還加快了整個評估過程的速度,使決策者能夠更快地獲取所需信息以支持快速響應(yīng)需求。
44、4、通過對同一指標(biāo)從不同角度多次打分并運用合理的算法融合檢測信息,確保了最終評估結(jié)果無限接近真實情況,提升了評估工作的科學(xué)性和權(quán)威性。