[發明專利]一種基于專家綜合評估的陀螺儀損傷定量評估方法

在審

• 申請號: 201710479365.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107301508A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 江格;袁宏杰;徐如遠;蘭杰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N7/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司11232
• 代理人: 王順榮,唐愛華

技術領域

本發明提供的具體是一種基于專家綜合評估的陀螺儀損傷定量評估方法,屬于陀螺儀可靠性評估技術領域。

背景技術

對于新型陀螺儀來說，像失效率這類數據一般難以獲得，往往只能依靠相關專家的意見，而專家通常難以對系統部件給出一個準確的失效數據，只能根據主觀意見給出一個模糊語言。例如，對于某部件失效率的意見，專家更愿意給出其失效率低，而非失效率為10^-6h^-1這樣的描述。因此，當系統部件失效信息是專家模糊語言時，傳統的模糊動態故障樹分析將難以對系統進行可靠性分析，為緩解專家模糊語言帶來的系統可靠性定量評估的困境，本專利提出一種基于專家綜合評估的陀螺儀損傷定量評估方法，該方法將專家語言信息轉化為定量數據信息，并對眾多專家的不同意見進行了綜合，進而對陀螺儀進行損傷定量評估。

發明內容

(一)發明的目的

本發明的目的是提供一種基于專家綜合評估的陀螺儀損傷定量評估方法，該方法假定各系統部件壽命分布類型為指數分布，針對系統失效定量數據嚴重缺乏的情形，能夠將專家語言信息轉化為定量數據信息，進而對系統進行損傷評估，其損傷評估流程如圖1：

(二)技術方案

本發明一種基于專家綜合評估的陀螺儀損傷定量評估方法，包括以下步驟：

步驟一：專家信息收集

本發明所述的陀螺儀在設計階段并未估計失效率的具體值，相關試驗數據較少，而且陀螺儀的失效分布模型為指數分布，只有在這個前提下才能進行專家信息收集；

其收集的做法如下：

(1)將基本事件的失效率可定義為7個定性語言值，即非常低、低、比較低、中、比較高、高、非常高，以上定性語言值分別對應于基本事件失效率從低到高的水平；

(2)專家對于每個基本事件，采用以上7個定性語言來確定自己對于事件失效率的判斷，收集專家的判斷信息；

步驟二：模糊化

模糊化將專家對于陀螺儀損傷程度的定性語言變量轉化為定量的模糊數和隸屬度函數，然后將專家語言變換為人們能夠接受并且準確識別的數學語言；

所述的“模糊數”，是指滿足一定區間的陀螺儀損傷數值；

所述的“隸屬度函數”，是指陀螺儀損傷數值屬于模糊數集合的隸屬度的函數；

其模糊化的做法如下：

根據基本事件的失效可能性，將基本事件失效判斷的語言變量轉變為定量的失效率，并利用歸納推理方法得到相應的隸屬函數。采用定義在[0,1]間的模糊集隸屬函數來表示基本事件的失效率。橫坐標表示基本事件的失效率，其中越接近于原點意味著失效率越低，縱坐標則表示基本事件失效率的隸屬度，不同的語言變量即可轉變為對應的模糊集隸屬函數；

步驟三：專家意見歸一化

專家意見歸一化能夠將不同專家的評估語言轉換為可以匯總統一的單一模糊數，引入認可度的概念，將專家出現誤判的可能性大大降低，最終通過合理的權重系數將得到專家歸一化后的結果；

其專家意見歸一化的做法如下：

(1)計算任兩位專家間的認可度；

(2)計算所有專家的認可矩陣和每位專家的平均認可度；

(3)計算專家的相對認可度；

(4)計算專家的重要度，參照重要度得分方案可參考表1，每個專家的重要度得分為職業地位、工作經歷、教育背景所獲得分之積；

(5)計算專家的權重系數；

(6)專家意見歸一化，根據相關規則將專家意見統一成可進行對比的結果；

所述的“認可度”，是指兩個專家對同一基本事件失效判斷的認可程度；

所述的“認可矩陣”，是指由所有專家認可度組合而成的矩陣；

所述的“平均認可度”，是指專家之間認可度的平均值；

所述的“相對認可度”，是指平均認可度與其和的比值；

所述的“重要度”，是指專家對于失效事件描述的重要程度；

所述的“權重系數”，是指重要度與相對認可度的綜合；

步驟四：去模糊化

去模糊化將步驟三中專家意見歸一化后的模糊數轉化為具體數值，采用基于隸屬函數重心的去模糊化方法，最終將專家意見轉化為失效率值，從而能夠用來對陀螺儀進行損傷評估。

其去模糊化的做法如下：

(1)用的是COG(center of gravity)法對步驟三中的模糊數；

(2)去模糊化后得到的近似失效率得分可通過經驗公式轉化為近似概率失效率值；