[發(fā)明專利]一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911309890.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111176253B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣靜;羅天成;張強(qiáng);蘇鐵;周姝春;丁穎浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G05B23/02
• 分類(lèi)號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、確定不確定參數(shù)的組合關(guān)系；假定測(cè)試模型共含n個(gè)不確定度參數(shù)，從中選擇小于等于m個(gè)參數(shù)進(jìn)行單參數(shù)及多參數(shù)組合，共計(jì)生成種參數(shù)組合方式；其中，r＝1，2，3，…，m；若n為奇數(shù)m＝0.5*(n+1),若n為偶數(shù)m＝0.5*n；

步驟二、生成蒙特卡洛測(cè)試用例集；設(shè)置每個(gè)不確定性參數(shù)的拉偏規(guī)則為正態(tài)分布，同時(shí)設(shè)置每個(gè)參數(shù)的拉偏范圍及各參數(shù)間的值約束關(guān)系，對(duì)步驟一的每種參數(shù)組合方式進(jìn)行L次拉偏，自動(dòng)生成測(cè)試用例N＝L·N₀個(gè)；

步驟三、執(zhí)行用例測(cè)試；對(duì)步驟二中生成的測(cè)試用例集，調(diào)用仿真運(yùn)行環(huán)境批量執(zhí)行測(cè)試用例，保存測(cè)試結(jié)果文件；

步驟四、結(jié)果篩選；設(shè)置篩選規(guī)則對(duì)結(jié)果文件進(jìn)行篩選統(tǒng)計(jì)，如飛行指標(biāo)A1在整個(gè)飛行過(guò)程中，不能超過(guò)某一常數(shù)b，則設(shè)置不滿足篩選規(guī)則為A1b，篩選出不滿足指標(biāo)A1要求的所有測(cè)試用例；

步驟五、結(jié)果失敗率統(tǒng)計(jì)分析；按步驟四中的篩選規(guī)則，篩選出所有測(cè)試用例中不滿足飛行指標(biāo)A1要求的用例數(shù)N_f，則失敗率為p＝N_f/N；對(duì)n個(gè)不確定度參數(shù)進(jìn)行循環(huán)，分別統(tǒng)計(jì)每個(gè)參數(shù)的總仿真用例總數(shù)M_j及其中不滿足A1指標(biāo)要求的用例個(gè)數(shù)N_fj，第j個(gè)參數(shù)作為輸入的失敗率為p_j＝N_fj/M_j；若p_jp，則初步確定不確定參數(shù)j對(duì)飛行性能指標(biāo)A1有重要影響；

步驟六、敏感性指標(biāo)計(jì)算；根據(jù)統(tǒng)計(jì)值z(mì)(k)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布N(0,1)及檢驗(yàn)水平判定H0下，蒙特卡洛辨識(shí)失敗次數(shù)大于N_fj的概率為Ф:標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布

其中，

步驟七、敏感性分析；假定檢驗(yàn)水平確定為a＝1/10/n，根據(jù)步驟六可計(jì)算出每個(gè)不確定度參數(shù)的敏感性指標(biāo)P，將P與檢驗(yàn)水平a進(jìn)行比較，若P小于檢驗(yàn)水平a，則可判定該不確定參數(shù)對(duì)飛行品質(zhì)指標(biāo)A1有重要影響，根據(jù)該結(jié)論可進(jìn)行控制律的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟一當(dāng)中的不確定度參數(shù)總數(shù)n不超過(guò)14，若不確定度參數(shù)總數(shù)n遠(yuǎn)大于14，可根據(jù)物理意義進(jìn)行分組提取敏感性參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟二的拉偏規(guī)則還包括均值分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟二的拉偏次數(shù)L默認(rèn)為1，考慮組合方式基數(shù)N₀大小及仿真測(cè)試總時(shí)長(zhǎng)設(shè)置其余數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟三，調(diào)用仿真測(cè)試環(huán)境，采用多計(jì)算機(jī)多任務(wù)調(diào)度并行執(zhí)行用例以縮短測(cè)試總時(shí)間。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于蒙特卡洛的飛行控制律自動(dòng)評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟四的篩選規(guī)則還包括區(qū)間段飛行指標(biāo)的篩選，如飛行指標(biāo)A2在飛行參數(shù)X的某一區(qū)間段內(nèi)需滿足不大于常值b2，需先提取飛行參數(shù)X指定區(qū)間的仿真時(shí)間段，在該時(shí)間段內(nèi)設(shè)置不滿足篩選規(guī)則A2b2，進(jìn)行失敗測(cè)試用例的篩選。