基于指數標度AHP的飛行控制性能評估

摘要：飛行控制系統的性能評估是對控制系統的可用性和安全性的一種證明。工程上主要使用蒙特卡洛方法，進行大量仿真實驗來驗證控制系統的性能。本文提出以層次分析法（AHP）對仿真數據進行系統地分析；提出評估的基本框架，建立評估的指標體系，采用專家咨詢法和指數標度的AHP方法來確定指標的權值，并為每個指標選擇合適的效用函數，最后結合基于Matlab的GUI開發的評估軟件，對三種不同的飛行控制方案進行評估，實現自動打分功能。得到的評分結果符合三種控制方案的表現

關鍵詞：飛行控制；性能評估；層次分析法；指數標度；效用函數

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A

1引言

飛行控制系統的評估貫穿于其開發設計的整個過程。飛行控制系統的性能評估是對控制系統的可用性和安全性的一種證明。目前各國研究人員所使用的方法可以分為兩類，一是基于仿真數據的方法，二是基于模型分析的方法。基于模型分析的方法主要從多變量頻域控制理論出發，分析系統的穩定性和各通道間的耦合特性；基于仿真數據的方法則是借用武器系統效能評估的方法，依靠蒙特卡洛（Monte Carlo， MC）方法對仿真數據（如落點精度等）進行量化評價。當存在多個參數攝動時，為了使仿真結果全面，需要對多組參數攝動組合進行仿真，因此需要大量的仿真數據進行系統地分析。例如，NASA的先進制導與控制項目（Advanced guidance and control， AGC）[1]系統地對X-33的多種制導控制算法進行評價，并對這些算法的控制效果進行打分。