CN107332706B - 一种机载网络选型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机载网络选型方法，涉及航空机载网络技术领域。所述机载网络选型方法包含以下步骤：步骤一，确定机载网络设计中的n个相关因素，建立各因素的重要性标度；步骤二，根据所述重要性标度建立列向量
Figure DDA0001343303290000011
步骤三，初步选出m种适用于航空电子系统设计需求的机载网络；步骤四，对选出的m种机载网络的上述n种相关因素性能进行排序评分，可生成m*n的网络设计因素评分矩阵Y；步骤五，将矩阵Y与列向量
Figure DDA0001343303290000012
相乘，得到m*1的目标列向量
Figure DDA0001343303290000013
选取列向量
Figure DDA0001343303290000014
中的数值最大项，其对应的机载网络为选型决策方案。本发明的优点在于：对网络设计因素重要性进行标度，建立网络设计因素性能评分标准，将因素重要性与因素性能结合考虑，定量分析并得出决策方案。

Description

一种机载网络选型方法
技术领域
本发明涉及航空机载网络技术领域，具体涉及一种机载网络选型方法。
背景技术
机载网络技术是航空电子系统的“神经中枢”，实现航电子系统中各传感器和各个执行功能单元之间、以及各个航空电子系统单元之间的数据通信、信息共享和支持功能综合，为不同任务之间确定、有序、可靠的信息交互手段。网络选型论证是航空电子系统设计重要环节之一，将直接影响航空电子系统架构，进而影响航空电子系统性能。以往设计中，设计人员依赖于对比分析的定性方法，缺乏一种定量分析方法以决定设计采用何种网络更优。
发明内容
本发明的目的是提供一种机载网络选型方法，以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机载网络选型方法，包含以下步骤：
步骤一，确定机载网络设计中的n个相关因素，建立各因素的重要性标度；
步骤二，根据所述步骤一中的重要性标度建立列向量
Figure BDA0001343303270000011
并对所述列向量进行归一化处理，得到归一化后的重要性标度列向量
Figure BDA0001343303270000012
步骤三，初步选出m种适用于航空电子系统设计需求的机载网络；
步骤四，对选出的m种机载网络的上述n种相关因素性能进行排序评分，评出性能最优分，性能次优分及性能最次分，则可生成m*n的网络设计因素评分矩阵Y；
步骤五，将矩阵Y与列向量
Figure BDA0001343303270000013
相乘，得到m*1的目标列向量
Figure BDA0001343303270000014
选取列向量
Figure BDA0001343303270000021
中的数值最大项，其对应的机载网络为选型决策方案。
优选的，所述步骤一中包含10个相关因素，分别为带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性及确定性；所述带宽是指机载网络在单位时间内能传输的数据量；所述重量是指机载网络终端板卡、线缆及连接器产生的重量；所述安全性是指机载网络对飞机安全性能的影响，网络的隔离性及抗干扰能力；所述成本是指机载网络终端板卡、线缆及连接器产生的成本；所述成熟度是指机载网络技术水平、工艺流程、配套资源、技术生命周期方面所具有的产业化实用程度；所述容错性是指机载网络系统的纠错能力与容错功能，保证系统的高任务完成率能力；所述实时性是指机载网络数据传输时间确定性能，延迟越小实时性越好；所述可扩展性是指机载网络系统的扩展能力；所述完整性是指机载网络数据传输的正确与完整能力；所述确定性是指机载网络数据传输的确定性。
优选的，当所述机载网络选型应用于军用机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、3、5、2、3、4、5、2、5、5。
优选的，当所述机载网络选型应用于民用机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、4、5、5、4、5、5、2、5、5。
优选的，当所述机载网络选型应用于无人机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、4、2、5、2、4、5、2、5、5。
优选的，所述步骤三中，以带宽性能需求为标准，对所有机载网络的带宽从大到小进行排序，选出满足带宽需求的所有机载网络；再按照机载网络重量对所满足带宽需求的机载网络从小到大排序，选出前3种重量较小的网络为备选机载网络方案。
优选的，所述步骤四中，性能最优分为5分，性能次优分为4分，最次分为3分。
本发明的有益效果在于：
本发明提出的机载网络选型方法对网络设计因素重要性进行标度，建立网络设计因素性能评分标准，将因素重要性与因素性能结合考虑，定量分析并得出决策方案，结果清晰有效，方法简单灵活，可应用于各型号机载网络选型论证。
附图说明
图1是本发明一实施例的机载网络选型方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、 “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，一种机载网络选型方法，包含以下步骤：
步骤一，确定机载网络设计中的n个相关因素，建立各因素的重要性标度；
在本实施例中，选取10个机载网络设计中的相关因素，分别为带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性及确定性。所述带宽是指机载网络在单位时间(一般指的是1秒钟)内能传输的数据量。所述重量是指机载网络终端板卡、线缆及连接器产生的重量；可以理解的是，根据设计需求不同，所述重量还可包含其他零部件的所产生的重量。所述安全性是指机载网络对飞机安全性能的影响，网络的隔离性及抗干扰能力。所述成本是指机载网络终端板卡、线缆及连接器产生的成本；可以理解的是，根据设计需求不同，所述成本还可以包含其他零部件所产生的成本。所述成熟度是指机载网络技术水平、工艺流程、配套资源、技术生命周期方面所具有的产业化实用程度；可以理解的是，所述成熟度还可以包含其他方面影响因素所具有的产业化实用程度。所述容错性是指机载网络系统的纠错能力与容错功能，保证系统的高任务完成率能力；所述实时性是指机载网络数据传输时间确定性能，延迟越小实时性越好；所述可扩展性是指机载网络系统的扩展能力；所述完整性是指机载网络数据传输的正确与完整能力；所述确定性是指机载网络数据传输的确定性。
步骤二，根据所述步骤一中的重要性标度建立列向量
Figure BDA0001343303270000041
Figure BDA0001343303270000042
并对所述列向量进行归一化处理，得到归一化后的重要性标度列向量
Figure BDA0001343303270000043
当所述机载网络选型应用于军用机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、3、5、2、3、4、5、2、5、5。可以理解的是，上述机载网络设计中的相关因素的重要性标度值还可以根据实际情况设定，根据不同的设计需求，对不同的相关因素赋予不同的值，以区分每个相关因素的重要性。
当所述机载网络选型应用于民用机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、4、5、5、4、5、5、2、5、5。可以理解的是，上述机载网络设计中的相关因素的重要性标度值还可以根据实际情况设定，根据不同的设计需求，对不同的相关因素赋予不同的值，以区分每个相关因素的重要性。
当所述机载网络选型应用于无人机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、4、2、5、2、4、5、2、5、5。可以理解的是，上述机载网络设计中的相关因素的重要性标度值还可以根据实际情况设定，根据不同的设计需求，对不同的相关因素赋予不同的值，以区分每个相关因素的重要性。
步骤三，初步选出m种适用于航空电子系统设计需求的机载网络；
在本实施例中，以带宽性能需求为标准，对所有机载网络(应至少含有5 种)的带宽从大到小进行排序，选出满足带宽需求的所有机载网络；再按照机载网络重量对所满足带宽需求的机载网络从小到大排序，选出前3种重量较小的网络为备选机载网络方案。可以理解的是，初步选取的适用于航空电子系统的机载网络的数量还可以根据实际情况设定，例如，在一个备选实施例中，初步选取的适用于航空电子系统的机载网络的数量为5种。
步骤四，对选出的3种机载网络的上述10种相关因素性能进行排序评分，评出性能最优分，性能次优分及性能最次分，则可生成3*10的网络设计因素评分矩阵Y；在本实施例中，性能最优分为5分，性能次优分为4分，最次分为3分。
Figure BDA0001343303270000061
式中，矩阵的第一行表示备选网络1，第二行为备选网络2，第三行为备选网络3。
步骤五，将矩阵Y与列向量
Figure BDA0001343303270000062
相乘，得到3*1的目标列向量
Figure BDA0001343303270000063
Figure BDA0001343303270000064
选取列向量
Figure BDA0001343303270000065
中的数值最大项，其对应的机载网络为选型决策方案。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种机载网络选型方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一，确定机载网络设计中的n个相关因素，建立各因素的重要性标度；
步骤二，根据所述步骤一中的重要性标度建立列向量
Figure FDA0002518952080000014
并对所述列向量进行归一化处理，得到归一化后的重要性标度列向量
Figure FDA0002518952080000015
步骤三，初步选出m种适用于航空电子系统设计需求的机载网络；
步骤四，对选出的m种机载网络的上述n种相关因素性能进行排序评分，评出性能最优分，性能次优分及性能最次分，则可生成m*n的网络设计因素评分矩阵Y；
步骤五，将矩阵Y与列向量
Figure FDA0002518952080000011
相乘，得到m*1的目标列向量
Figure FDA0002518952080000012
选取列向量
Figure FDA0002518952080000013
中的数值最大项，其对应的机载网络为选型决策方案；
所述步骤一中包含10个相关因素，分别为带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性及确定性；所述带宽是指机载网络在单位时间内能传输的数据量；所述重量是指机载网络终端板卡、线缆及连接器产生的重量；所述安全性是指机载网络对飞机安全性能的影响，网络的隔离性及抗干扰能力；所述成本是指机载网络终端板卡、线缆及连接器产生的成本；所述成熟度是指机载网络技术水平、工艺流程、配套资源、技术生命周期方面所具有的产业化实用程度；所述容错性是指机载网络系统的纠错能力与容错功能，保证系统的高任务完成率能力；所述实时性是指机载网络数据传输时间确定性能，延迟越小实时性越好；所述可扩展性是指机载网络系统的扩展能力；所述完整性是指机载网络数据传输的正确与完整能力；所述确定性是指机载网络数据传输的确定性。
2.如权利要求1所述的机载网络选型方法，其特征在于，当所述机载网络选型应用于军用机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、3、5、2、3、4、5、2、5、5。
3.如权利要求1所述的机载网络选型方法，其特征在于，当所述机载网络选型应用于民用机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、4、5、5、4、5、5、2、5、5。
4.如权利要求1所述的机载网络选型方法，其特征在于，当所述机载网络选型应用于无人机设计时，规定带宽、重量、安全性、成本、成熟度、容错性、实时性、可扩展性、完整性、确定性的重要性标度值分别为3、4、2、5、2、4、5、2、5、5。
5.如权利要求2至4任一项所述的机载网络选型方法，其特征在于，所述步骤三中，以带宽性能需求为标准，对所有机载网络的带宽从大到小进行排序，选出满足带宽需求的所有机载网络；再按照机载网络重量对所满足带宽需求的机载网络从小到大排序，选出前3种重量较小的网络为备选机载网络方案。
6.如权利要求5所述的机载网络选型方法，其特征在于，所述步骤四中，性能最优分为5分，性能次优分为4分，最次分为3分。
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