翟梅杰++高鵬++李震宇++陳超++宋林峰

[摘 要]針對裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能水平難以度量的問題，采用模糊層次分析法對裝甲車輛PHM系統(tǒng)的性能進(jìn)行評估，該方法在專家知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上增加了模糊數(shù)學(xué)的理論，評估結(jié)果更加科學(xué)可靠。首先通過深入研究裝甲車輛PHM系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和影響因素，建立裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能度量指標(biāo)體系，然后采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，最后采用模糊綜合評判分析計算8套裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能狀態(tài)。綜合評價結(jié)果表明，不但有效的區(qū)分了不同裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，同時還為裝甲車輛PHM系統(tǒng)的研究與改進(jìn)提供了參考方向。

[關(guān)鍵詞]裝甲車輛、PHM系統(tǒng)、性能評估、模糊層次分析法

中圖分類號：U456 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）46-0284-02

0 引言

在新型裝甲車輛的研制過程中，裝甲車輛在線維修保障問題日益突出，而預(yù)測與健康管理（Prognostics and Health Management， PHM）技術(shù)的出現(xiàn)可以大大提高裝甲車輛關(guān)鍵部件的安全性、可靠性和維修保障性，進(jìn)而提高裝甲車輛的戰(zhàn)備完好率和任務(wù)成功率，因此，裝甲車輛PHM系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)將對我國裝甲裝備的發(fā)展起到積極的推進(jìn)作用。但是隨著PHM技術(shù)研究的不斷深入，大量具備PHM功能的系統(tǒng)涌現(xiàn)出來，如何有效評價這些PHM系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，并從中選擇出適合裝甲車輛的系統(tǒng)成為面臨的首要問題。

1 模糊層次分析法基本原理

層次分析法（Analytic hierarchy process， AHP）把人的主觀判斷過程層次化、數(shù)學(xué)化，為多屬性決策問題提供了一種簡便的決策方法，但是，在實施過程中忽略了定性評價指標(biāo)的模糊性和人為評價的傾向性。模糊層次分析法（Fuzzy analysis hierarchy process， FAHP）是在層次分析法的基礎(chǔ)上融合了模糊理論，充分考慮了評價者的主觀判斷、決策及偏好本身的模糊性，使得決策結(jié)果更加客觀合理。

1.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建

評價指標(biāo)體系是綜合評價的基礎(chǔ)，本文采用層次分析法，在明確評估目標(biāo)的前提下，深入分析評估對象，梳理相關(guān)影響指標(biāo)，按照不同的屬性分為若干層次，根據(jù)最上層為目標(biāo)層、中間層為指標(biāo)層、最底層為決策層的順序，形成自上而下支配關(guān)系的遞階層次模型。

1.2 評價指標(biāo)權(quán)重確定

本文采用層次分析法把問題層次化，并把系統(tǒng)的分析歸結(jié)為最底層指標(biāo)相對最高層指標(biāo)的相對重要性權(quán)值的確定或者相對優(yōu)劣次序的排序問題，權(quán)重計算流程如下：1）構(gòu)造判斷矩陣，2）層次單排序向量，3）一致性驗證，4）層次總排序向量。

1.3 模糊綜合評判

模糊綜合評判以模糊數(shù)學(xué)為理論依據(jù)，用數(shù)學(xué)工具來解決邊界不清和不易定量等模糊問題，從多個指標(biāo)對被評價目標(biāo)隸屬狀況進(jìn)行綜合評價，能夠克服打分彈性較大的弊端，避免了定性判斷的主觀隨意性，主要包括以下幾個方面：1）因素集的確定，2）評價集的確定，3）計算模糊判斷矩陣。

2 裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能評估

2.1 體系構(gòu)建

裝甲車輛PHM系統(tǒng)按照組成可劃分為車載終端、通信設(shè)備和地面服務(wù)器三個部分，在對裝甲車輛PHM系統(tǒng)應(yīng)用和使用狀態(tài)進(jìn)行全面了解后，建立裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能評估體系，如圖1所示。

2.2 評價指標(biāo)權(quán)重確定

通過指標(biāo)之間對于其上一層指標(biāo)的重要性進(jìn)行兩兩比較得到判斷矩陣，并由前述計算方法求得層次單排序向量、最大特征值以及一致性比例。

2.3 模糊綜合評判

本文將評價集劃分為5個等級，即={優(yōu)，良，中，一般，差}，定性的指標(biāo)經(jīng)過專家評分，定量的指標(biāo)通過計算獲得，最終得到8套系統(tǒng)各個指標(biāo)及整個系統(tǒng)的評價值，最終結(jié)果如表1所示

由上表可以看出系統(tǒng)G的評價等級為中，其他7套系統(tǒng)的評價等級都為良，系統(tǒng)B的綜合評價結(jié)果最好，其通信設(shè)備性能和地面服務(wù)器性能評價值在這8套系統(tǒng)中都比較高，系統(tǒng)A的總體性能和車載終端性能也比較突出，這兩套系統(tǒng)值得借鑒學(xué)習(xí)。橫向比較各個系統(tǒng)的性能評價值，地面服務(wù)器的分值普遍偏低，診斷性能、預(yù)測性能以及數(shù)據(jù)庫的相關(guān)技術(shù)研究需要進(jìn)一步加強(qiáng)?？偟膩砜?，現(xiàn)有裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能大體水平為良，距離廣泛應(yīng)用推廣到裝甲車輛上并應(yīng)用到戰(zhàn)場環(huán)境中還有很大的提升空間。

3 結(jié)論

本文采用模糊層次分析法對8套裝甲車輛PHM系統(tǒng)的性能進(jìn)行了評估，同時考慮了定量指標(biāo)計算和定性指標(biāo)評估，克服了主觀隨意性，減少了不確定因素和人為因素造成的不利影響，有效的區(qū)分了不同裝甲車輛PHM系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，為軍方進(jìn)一步選擇和研制裝甲車輛PHM系統(tǒng)提供了參考依據(jù)，同時也為現(xiàn)有的裝甲車輛PHM系統(tǒng)的改進(jìn)提供了指導(dǎo)方向。

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