[發明專利]基于層次混合高斯模型的雷達天線單元裝配參數優化方法

在審

• 申請號: 202210101773.3
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114692943A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王瑞;王琳;鐘詩勝;趙振國
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06K9/62;G06F30/27
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 曾基

本申請提供了基于層次混合高斯模型的雷達天線單元裝配參數優化方法，包括以下步驟：步驟S1，雷達單元裝調參數靈敏度分析；步驟S2，采用層次混合高斯模型的裝調參數優化；步驟S3，XGBOOST的電訊性能預測模型構建。本申請提供的基于層次混合高斯模型的雷達天線單元裝配參數優化方法利用歷史生產數據，對雷達的設計進行二次優化，實現設計與制造的閉環。實驗結果表明，經本文方法進行設計優化后，雷達生產的質量有了較大提升，驗證了本算法的有效性。

技術領域

本申請屬于雷達天線裝配技術領域，更具體地說，是涉及基于層次混合高斯模型的雷達天線單元裝配參數優化方法。

背景技術

相控陣雷達輻射單元屬電子信息領域精密產品，近年來隨著自動化技術的進步，雷達制造技術得到了很大發展，但在設計方面比較滯后。經調研發現，雷達生產過程中產生了很多數據信息，可以用來指導雷達的設計工作，目前這些信息未能有效利用。

目前，雷達單元的設計包括結構設計和裝調參數設計兩部分，其中裝調參數是指匹配塊底板間隙、匹配塊鎖絲力矩等與雷達裝配工作有關的參數。裝調參數作為設計的關鍵指標，直接影響到雷達單元的電訊性能。主要依靠理論性猜測以及HFSS電磁仿真進行參數設計工作，存在很大的主觀性，經調研發現，雷達的一次裝配合格率很低，存在大量的返工現象。

發明內容

為實現上述目的，本申請采用的技術方案是：提供基于層次混合高斯模型的雷達天線單元裝配參數優化方法，包括以下步驟：

步驟S1，雷達單元裝調參數靈敏度分析，采用特征樹算法和隨機森林靈敏度分析算法結合，構建參數靈敏度分析模型，進行關鍵裝調參數確定；

步驟S2，采用層次混合高斯模型的裝調參數優化，將混合高斯聚類和層次聚類算法融合，構建層次混合高斯模型，進行參數的二次優化；

步驟S3，XGBOOST的電訊性能預測模型構建，以各裝調參數為樹生長特征，以葉子節點分數為標準做電訊性能判別，實現電訊性能的精確預測。

可選地，步驟S2中，采用層次混合高斯模型的裝調參數優化包括：K-means 初始參數確定模塊、高斯聚類迭代訓練模塊和層次聚類判別模塊；

K-means初始參數確定模塊，用來設定混合高斯模型的初始參數；

高斯聚類迭代訓練模塊，利用生產數據擬合出高斯數據類；

層次聚類判別模塊，將層次聚類和混合高斯聚類相結合。

可選地，采用層次混合高斯模型的裝調參數優化包括以下步驟，始于步驟 S201；

步驟S201，開始，執行步驟S202；

步驟S202，輸入高斯聚類結果和數據標簽，執行步驟S203；

步驟S203，設置比例閾值，執行步驟S204；

步驟S204，類別數等于0，執行步驟S205；

步驟S205，性能等級數等于0，執行步驟S206；

步驟S206，計算該類中該性能等級數據占比，執行步驟S207；

步驟S207，判斷比例是否大于閾值，若是，執行步驟S208；若否，執行步驟S209；

步驟S208，該類別記錄加1，執行步驟S209；

步驟S209，判斷性能等級數是否達上限，若是，執行步驟S210；若否，執行步驟S205；

步驟S210，判斷類別數等于聚類個數，若是，執行步驟S211；若否，執行步驟S203；

步驟S211，判斷類別記錄數是否大于1，若是，執行步驟S212；若否，執行S214；