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EquipmentManufactringTechnologyNo．11，2010

基于灰色关联度的舰船运动模型可信度评估

张闯。吕岩
(空军航空大学军事仿真技术研究所，吉林长春130022)

摘要：在机舰一体化仿真中，舰船运动模型起着关键作用，直接影响到仿真系统的可信度。构建了舰船运动模型的可信度评估指标体
系，分析了舰船运动的灰色特性，井利用灰色关联度理论对模型的可信度进行了评估。
关键词：舰船运动：可信度：灰色关联度

中图分类号：V271．4文献标识码：A文章编号：1672—545X(2010)11-0014—02

目前，我国海军装备的舰载直升机对使用人员实际操作来偏差，这种关系也难以明确地确定。
提出了很高的要求。而常规的海上训练，经费高，周期长，风险
大，特别是对于战术对抗、应急操纵等情况，由于考虑到模型2舰船运动模型可信度评估指标体系
重用性、系统复杂性、环境广泛性、技术先进性及经济性等问
题，因此利用模拟训练这一先进手段，对飞行人员进行导航和在指标的选择上，一般可作如下处理：
操纵的综合洲练。这种综合训练方式不受场地、气候等条件的(1)应在满足有效性的前提下，尽可能使评价简便。
限制，大大地降低了飞行训练的人力、物力的消耗，有很高的(2)由于指标体系需要概括各有关方面的许多因素，有些
安全性和经济性，同时实现业务部门对艇员操作的考核和评指标不易获得和不易测量，不能满足评价所需要的全部数据。
估，并配合其他部门，如综合训练模拟器及作战系统，进行全因此，在建立指标体系时，对若干评价关系甚大的指标，虽然
面系统的战术演练，则成为必要而可行的方法。目前尚无法获得指标的数据，可由专家根据实际经验做出定
模拟训练的思想和方法，已经广泛应用于各种军事及民性的描述。
用部门之中，已为更快更好地培训操纵人员，起到了积极作(3)评价应尽可能精确，但有些指标目前尚不能做到很精
用，同时节省了大量的训练开支，带来可观的经济效益。因此确。为了追求精确，可以根据专家经验做出的定性描述，给某
飞行模拟器，已经成为当今飞行员训练不可替代的高效手段。些指标假设数据或舍去一些指标。
灰色关联法，实质上是一种多因素统计分析方法，主要是指标体系的构建过程如图1所示。
分析各个组成因素与整体的关联大小。其操作的对象，是各因
素的时问序列，而对于多指标综介评估对象，可以把比较序列
看成由被评事物的各项指标值构成的序列。参考序列是一个
理想的比较标准。受距离评价方法的启示，选取指标数据关联评价目标的构成内涵
程度，来评估各舰船仿真的优劣。★
评价指标的初选
1舰船运动的灰色特性

1．1表征舰船运动的数据是灰色数
由于海上风浪大，情况复杂，外界“噪音”的干扰及实测仪
器的误差等原因，我们测量的舰船运动数据，都是有一定误差
的灰色数，或者说形式上是白色数，实质上是灰色数。诸如横
荡、纵荡、升沉、纵摇、横摇及艏摇等数据，均可看成是在真实
值的某个邻域内变化的灰色数。
1．2影响舰船运动的某些关系是灰关系
我们可以认为海水甚至海风对舰船的作用，可以由力学
方程严格描述，各种运动(如横荡、纵荡、纵摇、横摇等)之间的
耦合作用，也能精确描述，但仍有很多因素对舰船运动的影响
关系不好确定，或难以表成一种映射关系。如在计算舰船受力
时，往往把舰船想象成一个规NJL何体，而舰船严格意义上的
形状不规则、舰船重心的不易确定性，都给严格数学建模带来
困难。另外，人在操纵舰船时的某些偏差，也会给舰船运动带
图1指标体系的构建过程

收稿日期：2010—07～12
作者简介：张闯(1986一)，男，吉林自城人，硕士研究生，研究方向：航空装备仿真；吕：~(1962-)，男，黑龙江伊春人，高级工程师
，研究方向为
计算机仿真。
《装备制造技术}2010年第11期

根据估要求，觇船运动模型的可信度评估指标体系如m!n△(¨()+maxAm(k)
r(．Y)：———————————．L————一
⋯△
图2所示。0()+maxA0()
以升沉高度为例，其真实数据与仿真数据通常符合范同
舰船运动模型cl
1．一上一————_三_]一1．5m<z<1．5In，通常取：0．5
maxAo，()=2．4302

m!nA0，(k)=0．00066806

灰色关联度为
r，Y)=0．7206。
L．_舰船运动数据的灰色关联度如表l所示。
表1舰船运动数据灰色关联度
T]一
C1lC12C13l4Cl5Cl6

图2可信度n评估指标体系

3灰色关联理论各关联度值的权重可依据层次分析法来确定，此处直接
给出各权重值(如表2)。

设真实采样数据时间序列为x=lx(n)l；表2各关联度权重值
n组仿真采样数据为Y‘：{Y(n)}，i∈{1，2，⋯⋯，nl；
各数据序列都是等时距序列，且满