基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自 動控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有短波發(fā)射臺站設(shè)備數(shù)量有限，任務(wù)繁重，若有設(shè)備發(fā)生故障，無法及時(shí)修復(fù)檢 測，延長了停播、劣播的時(shí)間。為提高短波發(fā)射設(shè)備自動控制水平，以減少停播、劣播事故的 發(fā)生，急需一種能夠應(yīng)用于現(xiàn)有大功率短波系統(tǒng)的自動控制方案，滿足大功率短波系統(tǒng)實(shí) 時(shí)性安全性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，解 決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的短波發(fā)射臺站設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，無法及時(shí)檢測修復(fù)及自動實(shí)現(xiàn)代播 造成的停播時(shí)間長，難以滿足大功率短波系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和安全性要求的技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制 方法，包括：
[0005] 在短波發(fā)射天線的不同工作時(shí)刻，采集各多傳感器群體決策問題方案下的各短波 發(fā)射天線的天線屬性信息；
[0006] 處理各短波發(fā)射天線在各多傳感器群體決策問題方案下采集的天線屬性信息，得 到各多傳感器群體決策問題方案的相對尺度函數(shù)；
[0007] 計(jì)算相對尺度函數(shù)的值，依據(jù)相對尺度函數(shù)值從大到小的順序，對各基于多傳感 器群體決策問題方案排序，短波發(fā)射天線執(zhí)行排序在前三的三個(gè)方案。
[0008] 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0009] 采集的短波發(fā)射天線的天線屬性信息的具體過程如下：
[0010] 采用短波發(fā)射天線上設(shè)置的姿態(tài)傳感器獲取天線姿態(tài)屬性：天線方位與俯仰角， 采用短波發(fā)射天線上設(shè)置的狀態(tài)傳感器獲取天線狀態(tài)屬性：天線功率因子、發(fā)射頻率以及 運(yùn)行時(shí)間，采用短波發(fā)射天線上設(shè)置的環(huán)境傳感器獲取短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行環(huán)境屬性信息：天 線溫度及環(huán)境濕度。
[0011] 得到各多傳感器群體決策問題方案的相對尺度函數(shù)的具體過程如下：
[0012] 記xk為多傳感器群體決策問題的方案，k= 1，2,…，M，多傳感器群體決策問題的 方案集為x= {Xi，X2，…XM};記1為工作的短波發(fā)射天線，1 = 1，2,…，L;記Uj為多傳感器 群體決策問題的天線屬性，j= 1，2,…，N，uw表示采集的第k個(gè)方案的第j個(gè)天線屬性，多 傳感器群體決策問題的天線屬性集U= (ukj)MXN;其中，天線姿態(tài)屬性天線方位俯仰角記為 Ul，功率因子記為u2，發(fā)射頻率記為u3、天線運(yùn)行時(shí)間記為u4，天線溫度及環(huán)境濕度記為u5;
[0013] 記屯為第^'個(gè)天線屬性的權(quán)重^卩么屬性的權(quán)重向量為爐^巧，!^，…，!^}， #. > 0 ；
[0014] 2. 1，構(gòu)建群體決策矩陣R1:對采集得到的各天線的各屬性111〇.進(jìn)行規(guī)范化處理，構(gòu) 建決策矩陣&，&=(AW)MXN，Aw表示第k個(gè)方案的第j個(gè)屬性uw規(guī)范化后的屬性值，為群 體決策矩陣札第k行第j列的值；
[0015] 2. 2,對決策矩陣&進(jìn)行歸一化處理，構(gòu)建規(guī)范化群體決策矩陣々，及灸；
[0016] 2. 3,確定多傳感器群體決策問題的正負(fù)理想方_
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其特征在于，包括： 在短波發(fā)射天線的不同工作時(shí)刻，采集各多傳感器群體決策問題方案下的各短波發(fā)射 天線的天線屬性信息； 處理各短波發(fā)射天線在各多傳感器群體決策問題方案下采集的天線屬性信息，得到各 多傳感器群體決策問題方案的相對尺度函數(shù)； 計(jì)算相對尺度函數(shù)的值，依據(jù)相對尺度函數(shù)值從大到小的順序，對各基于多傳感器群 體決策問題方案排序，短波發(fā)射天線執(zhí)行排序在前三的三個(gè)方案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，采集的短波發(fā)射天線的天線屬性信息的具體過程如下： 采用短波發(fā)射天線上設(shè)置的姿態(tài)傳感器獲取天線姿態(tài)屬性：天線方位與俯仰角，采用 短波發(fā)射天線上設(shè)置的狀態(tài)傳感器獲取天線狀態(tài)屬性：天線功率因子、發(fā)射頻率以及運(yùn)行 時(shí)間，采用短波發(fā)射天線上設(shè)置的環(huán)境傳感器獲取短波發(fā)射機(jī)運(yùn)行環(huán)境屬性信息：天線溫 度及環(huán)境濕度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，得到各多傳感器群體決策問題方案的相對尺度函數(shù)的具體過程如下： 記Xk為多傳感器群體決策問題的方案，k = 1，2,…，M，多傳感器群體決策問題的方案 集為父={^2，~乂"};記1為工作的短波發(fā)射天線，1 = 1，2，"*，1^記11」為多傳感器群體 決策問題的天線屬性，j = 1，2,…，N，uw表示采集的第k個(gè)方案的第j個(gè)天線屬性，多傳感 器群體決策問題的天線屬性集U= (Ukj) MXN;其中，天線姿態(tài)屬性天線方位俯仰角記為11 i，功 率因子記為U2，發(fā)射頻率記為U3、天線運(yùn)行時(shí)間記為U4，天線溫度及環(huán)境濕度記為U 5; 記^為第j個(gè)天線屬性的權(quán)重，那么屬性的權(quán)重向量為伊={承，屯，???,<}，$乏〇 ; 2. 1，構(gòu)建群體決策矩陣R1:對采集得到的各天線的各屬性u w進(jìn)行規(guī)范化處理，構(gòu)建決 策矩陣R1, R1= (A W)MXN，Aw表示第k個(gè)方案的第j個(gè)屬性u w規(guī)范化后的屬性值，為群體決 策矩陣札第k行第j列的值； 2. 2,對決策矩陣&進(jìn)行歸一化處理，構(gòu)建規(guī)范化群體決策矩陣及反； 2. 3,確定多傳感器群體決策問題的正負(fù)理想方案X,+，Z「，及; 2. 4,對權(quán)重向量#的權(quán)重值進(jìn)行規(guī)范化處理，得到W及Wi; 2. 5,計(jì)算構(gòu)建的歸一化規(guī)范化群體決策矩陣與正負(fù)理想方案之間的距離； 2. 6,計(jì)算各多傳感器群體決策問題方案的相對尺度函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，構(gòu)建群體決策矩陣&的具體過程如下： 天線方位俯仰角七用（a，0 )表示，方位標(biāo)準(zhǔn)誤差設(shè)置為（A a，A 0 )，天線方位俯仰 角U1歸一化公式為：; 其中，為當(dāng)前誤差值，的獲取方法為：實(shí)際測量得到的天線方位與設(shè)置的 天線標(biāo)準(zhǔn)方位的差值；AJ的獲取方法為：實(shí)際測量得到的天線仰角與設(shè)置的天線標(biāo)準(zhǔn)仰角 的差值； 在構(gòu)建決策矩陣R1過程中，u i具有關(guān)聯(lián)屬性，記A kl= (x x2)，Akl用關(guān)聯(lián)系數(shù)a+bi表 示，其中 a = (Xi+xJ/〗，b = (x「x2)/2,即 Akl= a+bi，-I < i < 1 ; 天線功率因子!!2用P表示，功率因子P的置信區(qū)間[e，l]，當(dāng)測得的功率因子 P < ￡ 時(shí)，Ak2= 〇，否則，A k2= P ; 發(fā)射頻率!!3用f來表示，發(fā)射頻率f的標(biāo)準(zhǔn)偏差為△ f，對于天線狀態(tài)的規(guī)范化，若當(dāng) 前頻率誤差矽大于Af時(shí)，Ak3= 0,否則，43 =a//A/，其中A/的獲取方法為：實(shí)際測量得 到的發(fā)射頻率與設(shè)置的天線標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射頻率的差值； 工作時(shí)間114用t表示，當(dāng)天線的工作時(shí)長小于規(guī)定時(shí)間t i，且無其他告警出現(xiàn)時(shí)， M，其中f為當(dāng)前工作時(shí)間，當(dāng)前工作時(shí)長大于等于L時(shí)，A k4= 1 ; 天線溫度和環(huán)境濕度115用（Cl，c2)表示，天線溫度和環(huán)境濕度標(biāo)準(zhǔn)誤差設(shè)置為 (Ac1, Ac2),溫度與濕度U5歸一化公式為：4-S= (MMcpAS2Mc2); 其中，（W11AL)為當(dāng)前誤差值，AS1的獲取方法為：實(shí)際測量得到的天線溫度與設(shè)置的 天線標(biāo)準(zhǔn)溫度的差值，^2獲取方法為：實(shí)際測量得到的環(huán)境濕度與設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境濕度的 差值；同樣也U5也具有關(guān)聯(lián)屬性，在構(gòu)建決策矩陣R i過程中，u 5通過與u :相同的方法采用 上述關(guān)聯(lián)系數(shù)a+bi表示，i的取值與U1中取值一致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，步驟2. 2的具體方法為：將群體決策矩陣R1每一列的最大值賦為1，該列中其余 的值除以最大值得到歸一化群體決策矩陣為，記束，并將為中的Akl，Ak5用關(guān)聯(lián) 系數(shù)表示，構(gòu)成&。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，步驟2. 3的具體方法為：正負(fù)理想方案表示如下：
并將正、負(fù)理想方案中的不)、#、不5用關(guān)聯(lián)系數(shù)表示，構(gòu)成<，X"。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，對基于傳感器屬性權(quán)重向量#的權(quán)重值進(jìn)行規(guī)范化處理得到W的公式如下：
并將、《5用關(guān)聯(lián)系數(shù)表示，得到W i。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，計(jì)算天線各方案構(gòu)建的歸一化群體決策矩陣與正負(fù)理想方案之間的距離的公式 如下：
其中，?表示Hadamard積，（*)T表示矩陣轉(zhuǎn)置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，其 特征在于，計(jì)算各方案的相對尺度函數(shù)的公式如下：
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于多傳感器群體決策的大功率短波天線自動控制方法，包括在短波發(fā)射天線的不同工作時(shí)刻，不同的多傳感器群體決策問題方案下，采集各短波發(fā)射天線的天線屬性信息；處理各短波發(fā)射天線在各多傳感器群體決策問題方案下采集的天線屬性信息，得到各多傳感器群體決策問題方案的相對尺度函數(shù)；計(jì)算相對尺度函數(shù)的值，依據(jù)相對尺度函數(shù)值從大到小的順序，對各基于多傳感器群體決策問題方案排序，短波發(fā)射天線執(zhí)行排序在前三的三個(gè)方案。當(dāng)短波發(fā)射臺站設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以及時(shí)檢測修復(fù)及自動實(shí)現(xiàn)代播，降低了停播時(shí)間，滿足大功率短波系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和安全性要求，提高了短波發(fā)射臺站設(shè)備的使用效率和自動水平，易于推廣使用。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104820772
【申請?zhí)枴緾N201510176181
【發(fā)明人】毛志杰, 郭勇, 任查學(xué), 周林, 陳英梅, 郝東來, 郭超平, 杜廷龍, 高梅, 張平
【申請人】中國人民解放軍西安通信學(xué)院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月15日