本發(fā)明屬于無人機領(lǐng)域，尤其涉及一種架空輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型方法。

背景技術(shù)：

隨著我國近年來低空空域的逐步開放以及無人機控制技術(shù)、導(dǎo)航精度的提高，國內(nèi)民用無人機發(fā)展非常迅猛，在林業(yè)、海洋、電力、石油、減災(zāi)、氣象、測繪等多個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。無人機系統(tǒng)功能、指標各異，適用的場景各不相同，有必要建立一套選型標準，用于指導(dǎo)系統(tǒng)選型，為此國內(nèi)外進行了許多研究，并獲得了一定成果。

主流的無人機系統(tǒng)效能評估方法主要有兩種，分別是主觀評價法和模型計算法。

1、主觀評價法

這種方法注重發(fā)揮專家知識在效能評估中的作用。其一般過程是選取最能反映無人機效能的特征指標，由一組專家打分，最后通過對專家意見的處理，得到無人機效能。或者對數(shù)種無人機的機動性、載荷能力、生存力、可用性、可信性進行比較，以此實現(xiàn)無人機效能的優(yōu)劣評價。這種方法在評定難以定量計算的指標時比較有效。

2、模型計算法

常見的系統(tǒng)效能計算模型有wseiac模型、對數(shù)模型、arinc模型和adcb模型。wseiac模型規(guī)定系統(tǒng)效能是系統(tǒng)可用度、任務(wù)可信度和能力的函數(shù)，通過構(gòu)建可用度向量、可信賴矩陣和固有能力矩陣進行計算；對數(shù)模型考慮系統(tǒng)執(zhí)行不同任務(wù)分配量和相應(yīng)任務(wù)執(zhí)行能力進行效能評估；arinc模型是一種概率統(tǒng)計模型，可能隨完成任務(wù)的變化而變化；adcb模型對wseiac效能評估模型進行改進，加入無人機環(huán)境適應(yīng)性，構(gòu)建adcb模型，可以評估無人機系統(tǒng)的效能。

現(xiàn)有主觀評價方法，受專家主觀因素影響較大，不同領(lǐng)域?qū)＜覍o人機評價打分可能存在較大差異，而且評估結(jié)果只能給出相對比較，不能準確給出無人機效能的差別程度，不易得出一個簡單而又全面的無人機效能指標。

現(xiàn)有模型計算方法，wseiac只考慮系統(tǒng)本身的工作能力，未考慮環(huán)境等因素的影響，對數(shù)模型過于突出主要因素的影響，而忽略次要因素的影響，arinc模型關(guān)注的重點在于是系統(tǒng)是否可以有效的完成任務(wù)，而較少的考慮了如何更有效的完成任務(wù)，adcb模型是wseiac模型的拓展，將無人機對環(huán)境的適應(yīng)能力加入到了最終的系統(tǒng)效能評估里。

現(xiàn)有的無人機系統(tǒng)效能評估方法，大多無法對無人機系統(tǒng)執(zhí)行工作的效能進行整體評價，不能通過評估結(jié)果直接對不同的無人機系統(tǒng)進行對比。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種架空輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型方法，避免依靠人主觀性選擇造成選型的片面性，提高系統(tǒng)選型的準確性和全面性。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種架空輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型方法，包含如下內(nèi)容：

首先確定所述固定翼無人機的系統(tǒng)效能的若干維度的評價指標，及每個維度的評價指標的一級或者多級子指標；

再確定最末一級的子指標的值，然后在根據(jù)如下公式逐級計算除了最末一級的子指標之外的每一級子指標的值和每個維度的評價指標的值：

式中：ci表示指標c的下一級第i個子指標的值，表示下一級第i個子指標的權(quán)重值；

最后，計算所述系統(tǒng)效能的值為所有維度的評價指標的值的乘積，根據(jù)最終得到的系統(tǒng)效能的值進行選型。

進一步的，通過大量積累的歷史數(shù)據(jù)確定最末一級的子指標的值。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

本方法結(jié)合固定翼無人機飛行特點和電網(wǎng)巡檢公司的實際條件，從可靠性、環(huán)境適應(yīng)能力、工作能力和運營條件四方面考慮固定翼無人機選型，建立輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型模型，對系統(tǒng)進行整體效能評估。模型考慮無人機系統(tǒng)選型關(guān)注的主要功能和指標，對每一考慮方面列出指標項，對指標項進行歸一化特征值分析。采用本方法可對不同的固定翼無人機系統(tǒng)進行量化對比，避免主觀因素的影響，可協(xié)助進行輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型，使選型更加科學(xué)、合理。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例系統(tǒng)效能e所包含的各級指標及每個指標所在級別的權(quán)重值。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

本發(fā)明實施例：

架空輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型方法，所述固定翼無人機的系統(tǒng)效能所包含的各級指標及每個指標所在級別的權(quán)重值如圖1所示。最末一級的子指標的值的確定方法下表1：

表1單個末級指標的值的確定方法

根據(jù)表1得到最末一級的子指標的值后，根據(jù)如下公式得到每一級指標的值，

以無人機工作能力c為例,介紹各指標計算方法，無人機工作能力c計算公式：

式中：

c1為無人機的飛行能力，為無人機的飛行能力權(quán)重值；

c2為無人機的飛控能力，為無人機的飛控能力權(quán)重值；

c3為無人機的機動能力，為無人機的機動能力權(quán)重值；

c4為無人機的載荷能力；為無人機的載荷能力權(quán)重值；

c5為無人機的測控能力；為無人機的測控能力權(quán)重值。

最終得到4個維度的指標的值。

本實施例的維度指標包括：可靠性a、運營條件d、工作能力c和環(huán)境適應(yīng)能力b。

最后計算得到系統(tǒng)效能e的計算方法如下：

e＝a×d×c×b

最終得到電力巡檢用固定翼無人機系統(tǒng)效能評估值，來有效指導(dǎo)電力巡檢用固定翼無人機系統(tǒng)的選型。

本發(fā)明建立一套固定翼無人機系統(tǒng)選型指標模型，綜合考慮影響其輸電線路巡檢能力的多方面因素建立系統(tǒng)指標項，避免單一或片面工作指標對評估結(jié)果準確性的影響，提高效能評估的準確性；

本發(fā)明對系統(tǒng)指標項進行歸一化特征值賦值，將待評估固定翼無人機系統(tǒng)的指標參數(shù)與對應(yīng)的歸一化特征值進行比較，得出相應(yīng)的得分值，通過單項指標的得分計算出系統(tǒng)整體效能得分，提高評估的全面性。

本方法在確定影響無人機系統(tǒng)執(zhí)行架空輸電線路巡檢能力時，從可靠性、環(huán)境適應(yīng)能力、工作能力和運營條件四方面進行分析，每方面權(quán)重相同，無主次之分。進一步對每方面進行指標細分，直至劃分到具體指標。

指標歸一化特征值賦值：對每項指標進行歸一化賦值，提供單項指標評分標準，單項指標得分介于0～1之間。將待評估固定翼無人機每項指標與歸一化特征值進行比較，得出單項指標的得分。

確定指標項權(quán)重：對二級以下每級指標項進行權(quán)重劃分，同級指標權(quán)重相加為1，突出影響架空輸電線路巡檢效果的主要指標，弱化次要指標。

本發(fā)明提供了一種架空輸電線路固定翼無人機系統(tǒng)選型方法，同時提供指標項及其權(quán)重、評價方法，通過數(shù)學(xué)計算可直接得出待評估系統(tǒng)的量化得分，減少人員主觀因素對選型結(jié)果的影響，提高選型的準確性。

本發(fā)明提供可靠性、環(huán)境適應(yīng)能力、工作能力和運營條件四個模塊，可靠性模塊考慮系統(tǒng)經(jīng)濟性，環(huán)境適應(yīng)能力模塊考慮系統(tǒng)對環(huán)境的依賴性，工作能力考慮系統(tǒng)執(zhí)行架空輸電線路巡檢的能力，運營條件考慮系統(tǒng)能否正常運營操作。不僅僅從系統(tǒng)本身能力進行選型，而是將系統(tǒng)及其相關(guān)因素作為一個整體進行考慮，具有很好地創(chuàng)新性。

本發(fā)明對單個末級指標評估方法進行了詳細說明，實際選型過程中，可根據(jù)待評估系統(tǒng)的指標得到其單個指標的得分，然后通過計算公式得到系統(tǒng)整體效能評估，避免單一指標變化造成系統(tǒng)整體效能評估結(jié)果的有效性降低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。