【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞机防雷试验，更具体地说，它涉及一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统。
技术介绍
1、飞机在实际飞行过程中可能会遭受雷击，因此需要进行全机雷电试验来评估飞机的雷电防护性能，在雷电试验中，使用高保真信号测量与传输系统对飞机关键部位受到的电流、电压、电磁场进行精确测量和记录，以评估飞机的雷电防护效果是否存在缺陷；
2、然而，实际飞行环境与模拟试验环境存在差异，模拟试验通常在室内实验室进行，温度可控且相对恒定，但实际飞行时，飞机会经历不同高度的大温差变化，甚至遇到极端高低温；同时实验室环境通常保持较低的湿度水平，但飞机在飞行过程中会经历不同湿度的大气环境，如雷雨云层高湿度区域；极端温度和高湿度会影响材料的绝缘性能和电导率，进而影响飞机关键部位的雷电防护效果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输方法、系统及存储介质。
2、本专利技术提供了一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，包括：
3、高保真数据收集模块，其用于通过高保真传输系统采集观测数据，观测数据包括飞机关键部位的测量数据和飞机所处的雷电环境数据；
4、图生成模块，其用于生成图结构数据，图结构数据包括节点和边，节点表示飞机关键部位或雷电环境，飞机关键部位包括机身、左机翼、右机翼、起落架、右发动机、左发动机，在飞机上相连的飞机关键部位所对应的节点之间存在边，表示雷电环境的节点
5、表示环境的节点的节点特征等于环境特征，表示飞机关键部位的节点的节点特征等于部位特征；
6、相连的飞机关键部位包括机身与左机翼、机身与右机翼、机身与起落架、左机翼与右发动机、右机翼与左发动机；
7、序列生成模块，其用于将图结构数据每个节点所表示的飞机关键部位的测量数据与实验环境数据编码为第一序列数据；第一序列数据包括n个序列单元，第t个序列单元表示第t个时间采样点的一个节点的节点特征；
8、雷电防护效果评估模块，其将图结构数据和第一序列数据输入雷电防护效果评估模型，雷电防护效果评估模型包括第一隐藏层、第二隐藏层和输出层；将第一序列数据分别输入第一隐藏层，分别输出每个节点的第一隐藏状态；将图结构数据和节点的第一隐藏状态输入第二隐藏层，第二隐藏层输出第二隐藏状态；
9、输出层输入第二隐藏状态，输出飞机关键部位的雷电防护效果是否合格的结果。
10、进一步地，观测数据在每个时间采样点采集一次；时间采样点是指按照预定的时间间隔进行数据采集的时刻，时间间隔的缺省值为1毫秒。
11、进一步地，环境特征由雷电环境数据通过特征工程处理获得；部位特征由飞机关键部位的测量数据通过特征工程处理获得。
12、进一步地，第一隐藏层的公式如下：
13、；
14、；
15、；
16、；
17、其中，、、表示权重参数，、、表示偏置参数，表示点积，其中表示第一序列数据的第t个序列单元，、和分别表示第一、二、三中间状态，和分别表示第t个和第t-1个第一隐藏状态，n≥t≥1，n表示序列数据的序列单元的总数，t=1时，tanh是双曲正切函数，表示s型函数。
18、进一步地，第二隐藏层的公式如下：
19、；
20、其中表示第个节点的节点第二隐藏状态，表示第个节点的聚合系数，表示与第个节点存在边的节点的集合，表示激活函数，表示状态权重系数，表示第j个节点的序列数据输入第一隐藏层时输出的第n个第一隐藏状态；
21、；
22、；
23、；
24、其中表示第个节点的序列数据输入第一隐藏层时输出的第n个第一隐藏状态，和分别表示图结构数据的第v个和j个节点的线性变换特征，表示聚合权重系数，表示拼接权重系数，t表示转置，表示以自然常数为底的指数函数，leakyrelu表示修正线性单元函数。
25、进一步地，输出层的计算公式如下：
26、；
27、其中表示输出向量，输出向量的两个分量分别表示第个节点表示的飞机关键部位的雷电防护效果合格和不合格的概率，是权重参数，是偏置参数，第个飞机关键部位的雷电防护效果合格的概率大于不合格的概率则表示该关键部位雷电防护效果合格，否则该关键部位雷电防护效果不合格。
28、进一步地，还包括：
29、迁移学习模块，其用于微调雷电防护效果评估模型的参数，微调后的雷电防护效果评估模型用于实际飞行环境。
30、进一步地，微调雷电防护效果评估模型的参数的步骤如下：
31、步骤201，加载雷电防护效果评估模型及其参数；
32、步骤202，将采集的实际飞行环境中的观测数据作为输入，计算模型在实际飞行环境下的目标损失函数：
33、；
34、其中，是在实际飞行环境下第个节点的表示的飞机关键部位的真实的雷电防护效果标签，取值为0或1，1表示该节点在实际飞行环境下雷电防护效果合格，0表示该节点在实际飞行环境下雷电防护效果不合格，表示以自然常数e为底的对数函数，是模型在实际飞行环境下预测的第个节点的表示的飞机关键部位的真实的雷电防护效果标签；
35、步骤203，使用梯度下降算法更新模型参数，得到微调后的迁移模型参数；
36、；
37、其中，为正则化相，为正则化超参数，缺省值为0.01，，表示2范数的平方，表示使最小化的的值；
38、步骤204，输出微调后新的迁移模型，作为最终应用于实际飞行环境的雷电防护效果评估模型。
39、本专利技术提供了一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输方法，基于前述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统执行以下步骤：
40、步骤301，通过高保真传输系统采集观测数据，观测数据包括飞机关键部位的测量数据和飞机所处的雷电环境数据；
41、步骤302，生成图结构数据，图结构数据包括节点和边，节点表示飞机关键部位或雷电环境，飞机关键部位包括机身、左机翼、右机翼、起落架、右发动机、左发动机，在飞机上相连的飞机关键部位所对应的节点之间存在边，表示雷电环境的节点与其余所有节点之间存在边；
42、步骤303，将图结构数据每个节点所表示的飞机关键部位的测量数据与实验环境数据编码为第一序列数据；第一序列数据包括n个序列单元，第t个序列单元表示第t个时间采样点的一个节点的节点特征；
43、步骤304，将图结构数据和第一序列数据输入雷电防护效果评估模型，雷电防护效果评估模型评估飞机关键部位的雷电防护效果是否合格；
44、步骤305，微调雷电防护效果评估模型的参数，微调后的雷电防护效果评估模型用于实际飞行环境。
45、本专利技术提供了一种存储介质，其存储了非暂时性计算机可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，观测数据在每个时间采样点采集一次；时间采样点是指按照预定的时间间隔进行数据采集的时刻，时间间隔的缺省值为1毫秒。
3.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，环境特征由雷电环境数据通过特征工程处理获得；部位特征由飞机关键部位的测量数据通过特征工程处理获得。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，第一隐藏层的公式如下：
5.根据权利要求4所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，第二隐藏层的公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，输出层的计算公式如下：
7.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，还包括：
8.根据权
9.一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输方法，其特征在于，基于如权利要求7或8所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统执行以下步骤：
10.一种存储介质，其特征在于，其存储了非暂时性计算机可读指令，当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时，能够执行如权利要求9所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，观测数据在每个时间采样点采集一次；时间采样点是指按照预定的时间间隔进行数据采集的时刻，时间间隔的缺省值为1毫秒。
3.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，环境特征由雷电环境数据通过特征工程处理获得；部位特征由飞机关键部位的测量数据通过特征工程处理获得。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，第一隐藏层的公式如下：
5.根据权利要求4所述的一种用于飞机全机雷电试验的高保真信号测量与传输系统，其特征在于，第二隐藏层的公式如下：
...【专利技术属性】
技术研发人员：司晓亮，瞿明磊，张波，黄文堂，段泽民，张松，谭红丽，李志宝，王森，徐伟豪，
申请(专利权)人：合肥航太电物理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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