[發明專利]一種基于層次的衛星通信資源利用率灰色聚類估計方法

有效

• 申請號: 202010301806.X
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111582319B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 何元智
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院網絡信息研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學康

本發明公開了一種基于層次的衛星通信資源利用率灰色估計方法，它能夠解決多系統衛星通信資源利用率估計所涉及的評估指標多維度、分層次、非一致貢獻量等問題，首先利用層次分析法構建分層指標體系，再利用白化權函數和初值算子對聚類指標樣本進行分類白化，然后計算各聚類指標相對于各灰類的定權聚類系數，并且利用層次分析法計算各聚類指標的綜合權重，最后進行多個系統的估計。本發明克服了傳統層次分析法的主觀性、灰色聚類分析法的權值隨意性，有效地提高了評估的合理性和真實有效性。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術領域，具體地說，是一種對衛星通信資源的利用率進行估計的方法。

背景技術

面向通信衛星受限的資源能力，如何高效地利用衛星通信資源滿足多樣化業務需求成為影響衛星通信網絡性能的關鍵因素。對多個衛星通信系統進行資源利用率的估計時，由于人們對衛星通信應用服務的關心重點、關注角度不同，且不同傳輸體制的衛星通信載波對資源利用率的影響不同，造成衛星通信資源利用率的評估指標存在維度多、層次多、對綜合評價的貢獻值不一致等特點。層次分析法、灰色聚類分析法等傳統評估方法具有主觀色彩重、權值隨意性強等諸多問題，不適用于多系統衛星通信資源利用率的估計。

發明內容

本發明針對衛星通信資源利用率評估的多維度、多層次和非一致貢獻量的特點，提出一種將層次分析法與灰色定權聚類分析方法相結合的復合估計方法，克服了傳統層次分析法的主觀性、灰色聚類分析法的權值隨意性，有效地提高了評估的合理性和真實有效性。

本發明方法的具體步驟如下：

一種基于層次的多系統衛星通信資源利用率灰色聚類估計方法，包括以下步驟：

S1，針對L個系統的衛星通信資源利用率進行估計時，首先利用層次分析法建立評估目標的分層指標體系，采用獨立性多級遞階層次結構來建立衛星通信資源利用率指標體系；

S2，將指標體系樹圖的第一層即最底層指標確定為聚類指標，并將聚類指標區別為兩類，一類為定量指標，另一類為灰量指標；

S3，根據聚類指標中定量指標的樣本值范圍設定歸一化初值算子，利用初值算子對聚類指標中的定量指標進行歸一化處理，使它們統一為相同取值范圍[0,1]內的無量綱數據；

S4，根據灰量的白化權函將各聚類指標中的灰量進行白化，得到其白化值，白化值的取值范圍確定為[0，1]；

S5，將待評估的L個系統關于M個指標的樣本值進行記錄，記i系統關于指標j的樣本值為x_ij(1≤i≤L,1≤j≤M)，從而得到指標j的樣本向量X_j＝{x_ij,1≤i≤L}；

S6，將指標j樣本向量X_j中的樣本值x_ij按大小重新排序，得到關于指標j的新樣本向量X_j’＝{x_ij’,1≤i≤L}；

S7，設定N個灰類，灰類1為最好，即資源利用率最高，灰類2次之，即資源利用率次之，依次類推，灰類N最差，即資源利用率最低；

S8，計算第j個指標對于灰類k的閾值φ_jk：

S9，將灰類1記為灰類k記為灰類N記為

S10，確定灰量的白化權函數f_jk(x_ij)；

S11，利用層次分析法計算各聚類指標關于評估目標的綜合權重，作為各聚類指標的權值η_j(j＝1，2，...，M)；

S12，確定第i個系統關于第k個灰類的灰色聚類系數：