CN106507384A - 一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法 - Google Patents

Abstract

一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，包括：建立评估指标；引入层次分析法确立评估指标的权重；引入模糊理论确定每一项指标的模糊向量；多级模糊综合评判，确定综合效能评估；本发明具有保证指标应尽可能的相互独立，不要交叉冗余的优点。

Description

一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法。

背景技术

随着常规靶场通信技术不断发展完善，形成了多手段综合通信保障格局，尤其无线通信在其中发挥了重要的作用。但各通信系统的效能究竟如何，长期以来并没有一个有效的评估手段。所以有必要针对常规靶场特点设计通信系统综合效能评估方法，建立合理的评估指标体系。

由于无线通信与有线通信技术指标和应用范围均有着明显的差别，难以建立统一的评估模型，所以对两种通信系统的评估方法需要分别对待,本发明只针对无线通信提供一种综合效能评估方法。

所谓系统效能指的是在一定环境和条件下，系统完成给定试验任务的程度。通信系统的总体效能是各项指标的协调、有序共同作用的结果，只有指标集合，即指标体系，才能衡量并反映应用目标的全部。

综合效能评估一般采用层次分析法、模糊综合评判法、模拟仿真法等多种方法。

指标体系应是对评估对象本质特征、结构及其构成要素的客观描述，应为评估活动的目的服务。

常规靶场试验无线通信系统综合效能评估指标选取，应根据试验任务特点及无线通信技术指标特点进行具体分析，根据不同决策问题，选择适当的评估指标。

一个恰当的评估指标应符合以下要求：针对研究的特定问题，表示完成相应试验任务的真实目的；对无线通信系统性能参数或设计变量有极强的关联性，可以依据评估指标来确定或优化系统的性能或设计要求；具有明显的物理意义，可利用现有的或新建的模型求解，并力求简单、便于计算；可用实验或仿真方法加以评估。

常规武器试验对通信保障要求具有以下特点：

1)靶场一般呈狭长地形，主靶道纵深覆盖远，比如某常规靶场要求达到60km以上，而宽度要求一般不超过10km。虽然场区无山峰、高层建筑物遮挡，但具有低凹地区，并且这些低凹地区在有的试验中是必须要实现无线通信覆盖的。

2)试验进点时间短、试验周期长短不一、参试点位数量变化大、传输业务要求多样化等特点，所以通信系统进场布站开设时间、试验结束撤收时间、试验任务交替切换时间等都对其综合效能的发挥起着重要影响。

3)通信业务多，要求具有话音、视频图像及数据综合传输能力。

4)部分节点需要具备动中通能力，以满足清场等勤务通信需要。

5)根据某些特殊试验任务需求，常常需要到远离靶场的外场进行试验，外场试验具有短时性临时性等特点，无法架设有线通信网络和依赖基础设施的无线网络，这就要求无线通信网络具有不依赖中心基础设施的自组织特点，并且根据任务不同网络容量需具备良好的可扩展性。

为了保证评估指标适合于常规试验靶无线通信系统效能的评估，在选取时必须遵循针对性、可测性、完备性、客观性、有效性、重要性、独立性等原则，保证指标标应尽可能的相互独立，不要交叉冗余。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，该方法采用层次分析(AHP)法和模糊理论相结合建立无线通信系统综合效能评估模型，在特定试验环境中建立一套客观有效的评估方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，包括以下步骤：

步骤一：建立评估指标；

步骤二：引入层次分析法确立评估指标的权重；

步骤三：引入模糊理论确定每一项指标的模糊向量；

步骤四：多级模糊综合评判，确定综合效能评估。

所述的步骤一：包括设置指标集U，U＝{U₁,U₂,...U_N}，式中即U_i中含有k_i个指标，并且满足

所述的步骤二包括：1、构造判断矩阵；2、采用方根法计算进行层次单排序：设判断矩阵元素为a_ij，则每行所有元素积的方根为：

然后对W＝(w₁,w₂,...w_n)^T进行归一化处理，即得到相对权重：

所述的步骤三包括：1、初级评估：设U_i的指标重要程度模糊子集为应满足U_i的k_i个评价指标总的评价矩阵为R_i，于是得到B_i＝A_iR_i＝{b_i1,b_i2,...,b_in},i＝1,2,...,N，式中B_i为U_i的单指标评估值；2、将系统使用的效能定为五个等级，即优、良、中、一般、差，对应评判等级集合为：V＝{v₁,v₂,v₃,v₄,v₅}；根据评价对系统使用效能的各项评判指标在不同等级的重视程度，得到一个模糊矩阵：

所述的步骤四包括：评判结果为B＝AR，按照最大隶属度原则，其中最大隶属度对应的评判等级作为最终评判结果。

本发明的有益效果：

1、采用层次分析方法确定评估指标权重，具有把复杂问题分解成各个组成要素，并将这些要素按支配关系进行分组以形成有序的递阶层次结构；然后通过两两比对判断的方式确定每一层次中各要素的相对重要性程度；最后在递阶层次结构内进行合成，得到决策因素相对于目标层重要性程度的总排序。

2、引入模糊理论确定每一项指标的模糊向量，在选取时遵循针对性、可测性、完备性、客观性、有效性、重要性、独立性等原则。

3、多级模糊综合评判，确定综合效能评估，保证指标标应尽可能的相互独立，不要交叉冗余。

附图说明

图1为本发明所述方法的系统效能评估流程。

图2为本发明所述方法中建立的指标体系模型。

图3为本发明所述标度定义。

图4为按照本发明方法所实施的一个评估实例的指标权重分配及指标原始评估结果。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明。

参照图1所示，一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，包括以下步骤：

步骤一：建立评估指标；

步骤二：引入层次分析法确立评估指标的权重；

步骤三：引入模糊理论确定每一项指标的模糊向量；

步骤四：多级模糊综合评判，确定综合效能评估。

所述的步骤一包括：设置指标集U，U＝{U₁,U₂,...U_N}，式中即U_i中含有k_i个指标，并且满足

所述的步骤二包括：1、构造判断矩阵；2、采用方根法计算进行层次单排序：设判断矩阵元素为a_ij，则每行所有元素积的方根为：

然后对W＝(w₁,w₂,...w_n)^T进行归一化处理，即得到相对权重：

所述的步骤三包括：1、初级评估：设U_i的指标重要程度模糊子集为应满足U_i的k_i个评价指标总的评价矩阵为R_i，于是得到B_i＝A_iR_i＝{b_i1,b_i2,...,b_in},i＝1,2,...,N，式中B_i为U_i的单指标评估值；2、将系统使用的效能定为五个等级，即优、良、中、一般、差，对应评判等级集合为：V＝{v₁,v₂,v₃,v₄,v₅}；根据评价对系统使用效能的各项评判指标在不同等级的重视程度，得到一个模糊矩阵：

所述的步骤四包括：评判结果为B＝AR，按照最大隶属度原则，其中最大隶属度对应的评判等级作为最终评判结果。

本发明的具体实施方式：

参照图3、图4所示，一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，包括以下步骤：

步骤一：建立评估指标；

1、根据常规武器试验对无线通信保障要求，将指标分为靶场适应性指标和技术性能指标两大类；

2、每一类指标包含六个因素集，共12个因素集，每一因素集由重要程度不等数量不等的模糊子集构成(参照图2所示)。

步骤二：引入层次分析法确立评估指标的权重；

对指标集U作划分，即U＝{U₁,U₂,...U_N}，式中即U_i中含有k_i个指标，并且满足其中N＝1 2。

步骤三：引入模糊理论确定每一项指标的模糊向量；

1、初级评估：设U_i的指标重要程度模糊子集为应满足U_i的k_i个评价指标总的评价矩阵为R_i，于是得到B_i＝A_iR_i＝{b_i1,b_i2,...,b_in},i＝1,2,...,N，式中B_i为U_i的单指标评估值，其中N＝1 2；

2、将系统使用的效能定为五个等级，即优、良、中、一般、差，对应评判等级集合为：V＝{v₁,v₂,v₃,v₄,v₅}；根据评价对系统使用

效能的各项评判指标在不同等级的重视程度，得到模糊矩阵：

步骤四包括：根据B_i＝A_i·R_i的初级评估结果为：

B₁＝[0.3011 0.3702 0.1447 0.1 0.084] B₂＝[0.5857 0.2 0.2143 0.08570.0857]

B₃＝[0.4372 0.3342 0.2 0.0471 0.0314] B₄＝[0.9667 0.0333 0 0 0]

B₅＝[0.4714 0.4857 0.0286 0.0143 0] B₆＝[0.2 0.3 0.3 0.1 0.1]

B₇＝[0.3333 0.2 0.1333 0.1667 0.1667] B₈＝[0.35 0.3067 0.1933 0.10670.0433]

B₉＝[0.6667 0.2333 0.0333 0 0.0667] B₁₀＝[0.3 0.2 0.3 0.3 0]

B₁₁＝[0.1756 0.2315 0.2157 0.1924 0.1849] B₁₂＝[0.4673 0.2 0.3 0.01630.0163]

进一步综合评估结果为：

μ(s)＝W₀*B＝[0.4117 0.2600 0.1824 0.0946 0.0735]，按照最大隶属度原则，Mesh无线接入系统效能综合评估值为0.4117，对应的评判等级为“优”作为最终评判结果。

利用同样方法对一点到多点微波系统进行评估，最终评估结果为“良”。

Claims (2)

1.一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：建立评估指标；

步骤二：引入层次分析法确立评估指标的权重；

步骤三：引入模糊理论确定每一项指标的模糊向量；

步骤四：多级模糊综合评判，确定综合效能评估。

2.根据权利要求1所述的一种常规试验靶场无线通信系统综合效能评估方法，其特征在于：

所述的步骤一包括：设置指标集U，U＝{U₁,U₂,...U_N}，式中即U_i中含有k_i个指标，并且满足U_i∩U_j＝Φ,i≠j。

所述的步骤二包括：1、构造判断矩阵；2、采用方根法计算进行层次单排序：设判断矩阵元素为a_ij，则每行所有元素积的方根为：

$W_i=\sqrt[n]{\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Π}}}{a}_{ij}},(i=1,2,3,\mathrm{...},n)---\left(1\right)$

然后对W＝(w₁,w₂,...w_n)^T进行归一化处理，即得到相对权重：

$w_{i0}=\frac{w_i}{\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{w}_j},(i=1,2,3,\mathrm{...},n)---\left(2\right)$

所述的步骤三包括：1、初级评估：设U_i的指标重要程度模糊子集为应满足U_i的k_i个评价指标总的评价矩阵为R_i，于是得到B_i＝A_iR_i＝{b_i1,b_i2,...,b_in},i＝1,2,...,N，式中B_i为U_i的单指标评估值；2、将系统使用的效能定为五个等级，即优、良、中、一般、差，对应评判等级集合为：V＝{v₁,v₂,v₃,v₄,v₅}；根据评价对系统使用效能的各项评判指标在不同等级的重视程度，得到一个模糊矩阵：

$R=\left[\begin{array}{ccccc}{u}_1\left(v_1\right)& u_1\left(v_2\right)& u_1\left(v_3\right)& u_1\left(v_4\right)& u_1\left(v_5\right)\\ u_2\left(v_1\right)& u_2\left(v_2\right)& u_2\left(v_3\right)& u_2\left(v_4\right)& u_2\left(v_5\right)\\ \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}& \mathrm{...}\\ u_N\left(v_1\right)& u_N\left(v_2\right)& u_N\left(v_3\right)& u_N\left(v_4\right)& u_N\left(v_5\right)\end{array}\right]---\left(3\right);$

所述的步骤四包括：评判结果为B＝AR，按照最大隶属度原则，其中最大隶属度对应的评判等级作为最终评判结果。