CN112598334A - 航电安全系数确定方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航电安全系数确定方法、装置、计算机设备及存储介质，涉及航空电子技术领域，用于提高航电安全系数对IMA系统评估的准确性。本发明的主要技术方案为：获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

Description

航电安全系数确定方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及航空电子技术领域，尤其涉及一种航电安全系数确定方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

综合模块化航电系统(IMA)是目前世界航空业发展的趋势，综合化与模块化在航电系统中的运用，使得航电设备体积重量明显降低、运行效率更高。但由于综合化与模块化导致航电系统功能结构更加复杂，导致在生产设计IMA系统时会产生较大的风险。

现有IMA系统中航电安全系数主要根据IMA自身架构或者系统运行参数确定的，没有对IMA系统的从架构设计权衡、设备开发、驻留集成等方面进行全面综合的计算安全系数，即现有航电安全系数确定方式比较单一，无法准确的评估出IMA系统作为一个为飞机提供公共资源的风险程度。

发明内容

本发明提供一种航电安全系数确定方法、装置、计算机设备及存储介质，用于提高航电安全系数对IMA系统评估的准确性。

本发明实施例提供一种航电安全系数确定方法，所述方法包括：

获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

本发明实施例提供一种航电安全系数确定装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

计算模块，用于根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

所述计算模块，还用于计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

累加模块，用于对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

所述计算模块，还用于根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述航电安全系数确定方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述航电安全系数确定方法。

本发明提供的一种航电安全系数确定方法、装置、计算机设备及存储介质，获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。从而提高航电安全系数对IMA系统评估的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中航电安全系数确定方法的流程图；

图2是本发明一实施例中IMA系统层级架构图；

图3是本发明一实施例中IMA系统各层级的层项示意图；

图4是本发明一实施例中子层项分值计算流程图；

图5是本发明一实施例中航电安全系数确定装置的原理框图；

图6是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，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。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。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种航电安全系数确定方法，所述航电安全系数确定方法包括如下步骤：

S10，获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据。

其中，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；子层项可以根据需求进行扩展。如图2和图3所示，子层项具体可也为可靠性、安全性、测试性、完整性等性能指标，本实施例不做具体限定。

在本发明提供的一个实施例中，每个所述子层项对应有多个底层项，关于底层项发生后果的严重程度以及发生的可能性定义如下表1所示，将底层项与所属飞机开发保障等级进行对应，A类设备或者软件所属的底层项发生故障的严重程度定义为Ⅰ类故障，B级设备或者软件所属的底层项发生故障的严重程度定义为Ⅱ类故障，C类设备或者软件所属的底层项发生故障的严重程度定义为Ⅲ类故障，D类设备或者软件所属的底层项发生故障的严重程度定义为Ⅳ类故障，E类设备或者软件所属的底层项发生故障的严重程度定义为Ⅴ类故障。

表1

等级	开发保障等级	严重程度	危害说明
				Ⅰ	A	灾难的	人员死亡或系统报废
Ⅱ	B	严重的	人员严重受伤或者少数死亡或系统严重损坏
				Ⅲ	C	较大的	人员轻度受伤或系统轻度损坏
Ⅳ	D	较小的	人员受伤和系统损坏轻于Ⅲ级
				Ⅴ	E	无影响的	对人员与系统无影响

按照开发保证等级进行开发的软件或者硬件是严格按照保障流程开发的，按照等级对底层项进行分类。

表2

等级	说明	发生情况
			E	频繁	频繁发生
D	很可能	在寿命期内会发生若干次
			C	有时	在寿命期内可能有时发生
B	极少	在寿命期内不易发生，但有可能发生
			A	不可能	很不容易发生，以至于可以认为不会发生

上述表2为根据底层项发生的次数而定义的数据表格。其中，“频繁”具体可以为底层项发生次数待遇第一数值，“有可能”为底层项发生的次数小于等于第一数值且大于第二数值，“有时”为底层项发生的次数小于等于第二数值且大于第三数值，“极少”为底层项发生的次数小于等于第三数值且大于第四数值，“不可能”为底层项发生的次数小于等于第四数值。

根据表2和表2的内容查找表3中对应的数据，以确定底层项的指标数据，具体的表3内容如下所示。

表3

S20，根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值。

在获取到指标数据后，需要对各的层项进行权重计算，权重计算则通过构造判断矩阵完成。设某层项的指标为F＝[f₁,f₂,........f_n]，对指标进行两两比较，比较f_i与f_j对上层某个指标的影响重要程度，以

表示，m_ij的值用数字1～9及其倒数表示。

其中，比较对象为所属同一上层项的下一层项。以其所属开发保障等级进行比较判值，按照A到E相比较，等级高的比等级低的相比就是重要，等级相差越大数值越大。对于无法进行等级分类的项，可以以所属或者所含的项的等级数目来判定，等级高项多的更重要，等级一样多的以所含次一等级项的风险项数目为判定依据，如果均一样，则重要性相同。重要如下表所示：

表4

最终构成判断矩阵M,矩阵中的元素构成为：

其中，

i≠j；

i≠j；m_ij＝1,i＝j。m_ij>0，i,j＝1,2,...n。

根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，包括：

根据所述主层项之间的关系构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第三预置关系表确定，i，j＝1，2，3；

其中，l＝1，2，3；

对同一个主层项中所有子层项的子层项分值进行累加得到主层项分值，包括：

其中，第l个主层项分值记为R_l，第p个子层项的子层项分值记为g_p，

S30，计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值。

具体的如图4所示，所述计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值，包括：

S301，获取子层项对应的每一个底层项的指标数据。

其中，底层项的指标数据是根据步骤S10中表1-表3的内容确定的，本发明实施例在此不再赘述。

S302，根据同一个子层项中底层项之间的关系计算每个底层项对应的权重值。

具体的，根据所述子层项对应的底层项F＝[f₁,f₂,........f_n]构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第一预置关系表确定，i，j＝1，2，...n；

通过下述公式计算第i个底层项对应的权重值：

其中，所述n_p为同一子层项下的底层项的数量。

S303，计算所述底层项的指标数据与权重值的乘积得到底层项分值。

S304，根据所述子层项对应的所有底层项的底层项分值和权重值进行加权求和得到所述子层项分值。

具体的，根据所述子层项对应的所有底层项的底层项分值和权重值进行加权求和得到所述子层项分值，包括：

其中，第p个子层项分值记为R_p，第i个底层项的底层项分值为g_i，

S40，对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值。

其中，对同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值，包括：

根据所述主层项对应的子层项F＝[f₁,f₂,........f_n]构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第二预置关系表确定，i，j＝1，2，...n；

通过下述公式计算第p个子层项对应的权重值为：

其中，所述n_l为同一主层项下的子层项的数量。

相应的，对同一个主层项中所有子层项的子层项分值进行累加得到主层项分值，包括：

其中，第l个主层项分值记为R_l，第p个子层项的子层项分值记为g_p，

S50，根据主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

其中，根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，包括：

根据所述主层项之间的关系构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第三预置关系表确定，i，j＝1，2，3；

其中，l＝1，2，3；

相应的，所述根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数，包括：

其中，所述航电安全系数为R，第l个主层项的主层项分值为g_l，

本发明提供的一种航电安全系数确定方法，获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。从而提高航电安全系数对IMA系统评估的准确性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在一实施例中，提供一种航电安全系数确定装置，该航电安全系数确定装置与上述实施例中航电安全系数确定方法一一对应。如图5所示，该航电安全系数确定装置包括：获取模块10、计算模块20、累加模块30。各功能模块详细说明如下：

获取模块10，用于获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

计算模块20，用于根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

所述计算模块20，还用于计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

累加模块30，用于对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

所述计算模块20，还用于根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

具体的，每个所述子层项对应有多个底层项，所述计算模块20，用于：

获取所述子层项对应的每一个底层项的指标数据；

根据同一个子层项中底层项之间的关系计算每个底层项对应的权重值；

计算所述底层项的指标数据与权重值的乘积得到底层项分值；

根据所述子层项对应的所有底层项的底层项分值和权重值进行加权求和得到所述子层项分值。

所述计算模块20，具体用于：

根据所述子层项对应的底层项F＝[f₁,f₂,........f_n]构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第一预置关系表确定，i，j＝1，2，...n；

通过下述公式计算第i个底层项对应的权重值：

其中，所述n_p为同一子层项下的底层项的数量。

所述计算模块20，具体用于：

其中，第p个子层项分值记为R_p，第i个底层项的底层项分值为g_i，

所述计算模块20，具体用于：

根据所述主层项对应的子层项F＝[f₁,f₂,........f_n]构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第二预置关系表确定，i，j＝1，2，...n；

通过下述公式计算第p个子层项对应的权重值为：

其中，所述n_l为同一主层项下的子层项的数量。

所述计算模块20，具体用于：

其中，第l个主层项分值记为R_l，第p个子层项的子层项分值记为g_p，

所述计算模块20，具体用于：

根据所述主层项之间的关系构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第三预置关系表确定，i，j＝1，2，3；

其中，l＝1，2，3；

其中，所述航电安全系数为R，第l个主层项的主层项分值为g_l，

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过装置总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作装置、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作装置和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种航电安全系数确定方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航电安全系数确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

2.根据权利要求1所述的航电安全系数确定方法，其特征在于，每个所述子层项对应有多个底层项，所述计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值，包括：

获取所述子层项对应的每一个底层项的指标数据；

根据同一个子层项中底层项之间的关系计算每个底层项对应的权重值；

计算所述底层项的指标数据与权重值的乘积得到底层项分值；

根据所述子层项对应的所有底层项的底层项分值和权重值进行加权求和得到所述子层项分值。

3.根据权利要求2所述的航电安全系数确定方法，其特征在于，根据同一个子层项中底层项之间的关系计算每个底层项对应的权重值，包括：

根据所述子层项对应的底层项F＝[f₁,f₂,........f_n]构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第一预置关系表确定，i，j＝1，2，...n；

通过下述公式计算第i个底层项对应的权重值：

其中，所述n_p为同一子层项下的底层项的数量。

4.根据权利要求3所述的航电安全系数确定方法，其特征在于，根据所述子层项对应的所有底层项的底层项分值和权重值进行加权求和得到所述子层项分值，包括：

其中，第p个子层项分值记为R_p，第i个底层项的底层项分值为g_i，

5.根据权利要求2所述的航电安全系数确定方法，其特征在于，同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值，包括：

根据所述主层项对应的子层项F＝[f₁,f₂,........f_n]构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第二预置关系表确定，i，j＝1，2，...n；

通过下述公式计算第p个子层项对应的权重值为：

其中，所述n_l为同一主层项下的子层项的数量。

6.根据权利要求5所述的航电安全系数确定方法，其特征在于，对同一个主层项中所有子层项的子层项分值进行累加得到主层项分值，包括：

其中，第l个主层项分值记为R_l，第p个子层项的子层项分值记为g_p，

7.根据权利要求2所述的航电安全系数确定方法，其特征在于，根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，包括：

根据所述主层项之间的关系构建矩阵M，所述矩阵M中的元素

元素m_ij的比值根据第三预置关系表确定，i，j＝1，2，3；

其中，l＝1，2，3；

所述根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数，包括：

其中，所述航电安全系数为R，第l个主层项的主层项分值为g_l，

8.一种航电安全系数确定装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取主层项中架构层、设备层、集成层分别对应的子层项的指标数据，所述架构层、所述设备层和所述集成层中分别对应有多个子层项；

计算模块，用于根据所述主层项之间的关系计算每个主层项对应的权重值，及同一个主层项中子层项之间的关系计算每个子层项对应的权重值；

所述计算模块，还用于计算所述子层项的指标数据与权重值的乘积得到子层项分值；

累加模块，用于对同一个主层项中所有子层项的子层项分值和权重值进行加权求和得到主层项分值；

所述计算模块，还用于根据所述主层项的主层项分值和权重值进行加权求和得到航电安全系数。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述航电安全系数确定方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述航电安全系数确定方法。

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