基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，包括：根据各备选通信网络的每一判决因素的真实值构成初始数据矩阵，并得到归一化矩阵；计算各备选通信网络的每一判决因素的灰色关联系数；计算各判决因素的客观权重值；根据判决因素的权重计算备选通信网络的灰色加权关联度；选择灰色加权关联度值最大的备选通信网络作为接入的通信网络。本发明专利技术中，根据应用场景的网络性能和通航业务的QoS需求选择最优的通信方式，构建适用于通用航空器的多网融合通信系统；能够实现高效的空地信息融合共享，为通航飞机提供有力可靠的数据通信支撑。数据通信支撑。数据通信支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法及系统


[0001]本专利技术属于通用航空通信
，涉及一种基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法及系统。

技术介绍

[0002]现有的通用航空器多采用单一的通信方式，在不同的运行场景下，通信质量会受到较大影响，无法满足通用航空器全天候、全地域、多业务的通信需求。有些虽然采用了多网融合设备，但是现有的多网融合设备采用的垂直网络切换方式大多基于接收信号强度，未充分考虑异构网络的属性差异和不同业务的QoS需求(Quality of Service，服务质量，指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力，包括带宽、时延、丢包率及服务费等属性)。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法及系统。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，包括以下步骤：
[0006]S1、选取通信网络的属性作为判决因素，根据航空通信的各备选通信网络的每一判决因素的真实值构成初始数据矩阵，并对其进行无量纲化得到归一化矩阵；
[0007]S2、根据归一化矩阵计算各备选通信网络的每一判决因素的灰色关联系数；
[0008]S3、根据通用航空器的业务需求，计算各判决因素的客观权重值；
[0009]S4、根据判决因素的权重计算备选通信网络的灰色加权关联度；
[0010]S5、按照各备选通信网络的灰色加权关联度值的大小进行排序，选择灰色加权关联度值最大的备选通信网络作为接入的通信网络。
[0011]进一步的，所述航空通信的备选通信网络包括北斗定位系统通信网络和公网通信网络和卫星通信网络。
[0012]进一步的，所述S1步骤具体包括：
[0013]S11、以n表示备选通信网络的数量，以m表示判决因素的数量，以x
ij
表示第i个备选通信网络的第j个判决因素的真实值，构成原始判决因素的初始数据矩阵X＝[x
ij
]n
×
m
；
[0014]S12、对初始数据矩阵进行无量纲化，得到归一化矩阵Y＝[y
ij
]n
×
m
；无量纲化的计算公式如下：
[0015][0016]其中，第i个网络选择对象数列y
i
＝(y
i1
，y
i2
，
…
，y
im
)；
[0017]S13、以判决因素中的有益的指标形成集合J
+
，以判决因素中的损失型指标形成集
合J
‑
，构造参考序列y0＝(y
01
，y
02
，
…
，y
0m
)；构造参考序列的公式为：
[0018][0019]其中，y
0j
表示第j个判决因素的参考值；表示取y
1j
～y
nj
中的最大值；表示取y
1j
～y
nj
中的最小值。
[0020]进一步的，在所述S2步骤中，灰色关联系数的计算公式为：
[0021][0022]式中，δ
ij
表示第i个备选通信网络的第j个判决因素与第j个参考序列的灰色关联系数；θ
ij
＝|y
0j
‑
y
ij
|；min(θ
ij
)表示取θ
1j
～θ
nj
中的最小值；max(θ
ij
)表示取θ
1j
～θ
nj
中的最大值；ρ表示分辨系数的值，0＜ρ＜1。
[0023]进一步的，所述S3步骤包括：
[0024]S31、对初始数据矩阵进行标准化，得到标准化矩阵R＝[r
ij
]n
×
m
；标准化的计算公式如下所示：
[0025][0026]S32、分别计算每一判决因素的熵值，公式如下：
[0027][0028]其中，E(j)表示第j个判决因素的熵值；系数k＝1/In(m)；
[0029]S33、分别计算每一判决因素的偏差度，公式如下：
[0030]d
j
＝1
‑
E(j)；(j＝1,2,
…
,m)
[0031]其中，d
j
表示第j个判决因素的偏差度；
[0032]S34、分别计算每一判决因素的客观权重值，公式如下：
[0033][0034]ω
j
表示第j个判决因素的客观权重值；
[0035]S35、得到判决因素的客观权重集ω。
[0036]进一步的，所述灰色加权关联度的计算公式如下：
[0037][0038]其中，R
i
表示第i个备选通信网络的灰色加权关联度。
[0039]一种基于多属性判决的多网融合机载通信系统，所述机载通信系统用于设置在通用航空器上，以实现通用航空器与地面指挥系统的数据交互；所述机载通信系统包括：
[0040]机载终端，用于接入航空通信的备选通信网络，通过备选通信网络实现数据交互功能；
[0041]通信管理器，用于从机载终端接收来自航空通信的各备选通信网络的指令或消息，进行处理后转发给通用航空器；同时，获取通用航空器需要向外发送的数据，并采用基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法从航空通信的各备选通信网络中选取一通信网络进行数据传输。
[0042]一种基于多属性判决的多网融合地面指挥机系统，包括：
[0043]通信链路模块，用于通过航空通信的一备选通信网络实现数据传输；
[0044]接口适配器，用于为数据接口提供硬件支持，包括公共网络的数据接口和各卫星通信链路适配的数据接口；
[0045]高性能服务器，用于承载地面指挥机系统的软件系统，为各软件系统提供硬件支持；以及
[0046]软件系统，所述软件系统包括数据融合单元和地面指挥监控平台；所述数据融合单元用于基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法选取一备选通信网络作为通信链路模块接入的通信网络；所述地面指挥监控平台用于与航空器进行数据实时传输、以及数据的处理和存储。
[0047]一种基于多属性判决的多网融合通用航空通信系统，包括机载通信系统和地面指挥机系统，所述机载通信系统用于设置在通用航空器上，以实现通用航空器与地面指挥系统的数据交互；所述机载通信系统包括：
[0048]机载终端，用于接入航空通信的备选通信网络，通过备选通信网络实现数据交互功能；
[0049]通信管理器，用于从机载终端接收来自航空通信的各备选通信网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取通信网络的属性作为判决因素，根据航空通信的各备选通信网络的每一判决因素的真实值构成初始数据矩阵，并对其进行无量纲化得到归一化矩阵；S2、根据归一化矩阵计算各备选通信网络的每一判决因素的灰色关联系数；S3、根据通用航空器的业务需求，计算各判决因素的客观权重值；S4、根据判决因素的权重计算备选通信网络的灰色加权关联度；S5、按照各备选通信网络的灰色加权关联度值的大小进行排序，选择灰色加权关联度值最大的备选通信网络作为接入的通信网络。2.根据权利要求1所述的基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，其特征在于，所述航空通信的备选通信网络包括北斗定位系统通信网络和公网通信网络和卫星通信网络。3.根据权利要求1所述的基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，其特征在于，所述S1步骤具体包括：S11、以n表示备选通信网络的数量，以m表示判决因素的数量，以x
ij
表示第i个备选通信网络的第j个判决因素的真实值，构成原始判决因素的初始数据矩阵X＝[x
ij
]
n
×
m
；S12、对初始数据矩阵进行无量纲化，得到归一化矩阵Y＝[y
ij
]
n
×
m
；无量纲化的计算公式如下：其中，第i个网络选择对象数列y
i
＝(y
i1
，y
i2
，
…
，y
im
)；S13、以判决因素中的有益的指标形成集合J
+
，以判决因素中的损失型指标形成集合J
‑
，构造参考序列y0＝(y
01
，y
02
，
…
，y
0m
)；构造参考序列的公式为：其中，y
0j
表示第j个判决因素的参考值；表示取y
1j
～y
nj
中的最大值；表示取y
1j
～y
nj
中的最小值。4.根据权利要求3所述的基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，其特征在于，在所述S2步骤中，灰色关联系数的计算公式为：式中，δ
ij
表示第i个备选通信网络的第j个判决因素与第j个参考序列的灰色关联系数；θ
ij
＝|y
0j
‑
y
ij
|；min(θ
ij
)表示取θ
1j
～θ
nj
中的最小值；max(θ
ij
)表示取θ
1j
～θ
nj
中的最大值；ρ表示分辨系数的值，0＜ρ＜1。5.根据权利要求4所述的基于多属性判决的多网融合航空通信网络选择方法，其特征在于，所述S3步骤包括：S31、对初始数据矩阵进行标准化，得到标准化矩阵R＝[r
ij
]
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩冬，卢泽伟，
申请(专利权)人：北京福瑞航行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：