[发明专利]基于最小路不交化的飞机非相似作动系统可靠性确认方法

权利要求书

1.基于最小路不交化的飞机非相似作动系统可靠性确认方法，所述的飞机非相似作动系统，包括4片副翼、2片升降舵和1片方向舵，每片副翼和升降舵均各由2个作动器驱动，方向舵由3个作动器驱动；其特征在于，可靠性确认方法的步骤如下：

步骤一：定义可靠性表达式的变量；

所述的可靠性表达式的变量，包括2个左外副翼作动器的可靠度，2个左内副翼作动器的可靠度，2个右外副翼作动器的可靠度，2个右内副翼作动器的可靠度，2个左升降舵作动器的可靠度，2个右升降舵作动器的可靠度，3个方向舵作动器的可靠度；4个能源节点的可靠度，3个主飞控计算机的可靠度，以及3个辅助飞控计算机的可靠度；

将可靠性表达式的变量按顺序排列，保存在字符串矩阵ONE1中，字符串矩阵ONE1＝['S1 S2 S3 S4 P1 P2 P3 F1 F2 F3 LOA1 LOA2 LIA1 LIA2 RIA1 RIA2 ROA1 ROA2 LE1 LE2 RE1 RE2 R1 R2 R3']；

LOA1为第一左外副翼作动系统的可靠度；

LOA2为第二左外副翼作动系统的可靠度；

LIA1为第一左内副翼作动系统的可靠度；

LIA2为第二左内副翼作动系统的可靠度；

RIA1为第一右内副翼作动系统的可靠度；

RIA2为第二右内副翼作动系统的可靠度；

ROA1为第一右外副翼作动系统的可靠度；

ROA2为第二右外副翼作动系统的可靠度；

LE1为第一左升降舵作动系统的可靠度；

LE2为第二左升降舵作动系统的可靠度；

RE1为第一右升降舵作动系统的可靠度；

RE2为第二右升降舵作动系统可靠度；

R1为第一方向舵作动系统的可靠度；

R2为第二方向舵作动系统的可靠度；

R3为第三方向舵作动系统的可靠度；

S1为第一能源节点的可靠度；

S2为第二能源节点的可靠度；

S3为第三能源节点的可靠度；

S4为第四能源节点的可靠度；

P1为第一主飞控计算机的可靠度；

P2为第二主飞控计算机的可靠度；

P3为第三主飞控计算机的可靠度；

F1为第一辅助飞控计算机的可靠度；

F2为第二辅助飞控计算机的可靠度；

F3为第三辅助飞控计算机的可靠度；

步骤二：运用变量计算可靠性概率的多项表达式，并展开表达式做字符化处理；

可靠性概率的多项表达式如下：

ANSWER＝(LOA+LIA+RIA+ROA)*(LE+RE)*(R)

其中，ANSWER为逻辑运算结果；

其中，LOA表示2个左外副翼；LIA表示2个左内副翼；ROA表示2个右外副翼；RIA表示2个右内副翼；LE表示2个左升降舵；RE表示2个右升降舵；R表示1片方向舵；

将多项表达式展开为各项相加的展开式，表示为字符串形式arrayall；

步骤三：对字符化处理后的可靠性概率的多项表达式，进行分割提取后存入数组array1中；

遍历字符串形式展开式arrayall，判断字符串中所有“+”的位置，将第一个“+”之前的字符串，最后一个“+”之后的字符串，以及相邻两个“+”之间的字符串循环更新到数组array1中；

步骤四：根据字符串矩阵ONE1所含有元素的个数，构造对应列的全2矩阵ONE2；

步骤五：根据对比法则判断数组array1中的元素，通过蕴含化简得到最小路矩阵；

步骤501、根据字符串与矩阵的对比法则，对数组array1中的元素与字符串矩阵ONE1一一对比；数组array1中第一次存放的是字符串展开式arrayall第一个+之前的字符；

对比法则如下：将数组array1中的字符串与字符串矩阵ONE1进行字符串比对，如果字符串矩阵ONE1中含有数组array1中的元素，将字符串矩阵ONE1中对应元素的位置记录，并将全2矩阵ONE2中与字符串矩阵ONE1相同的位置修改为1，得到由1和2组成的单行混合矩阵ONE；

步骤502、将单行混合矩阵ONE存入NUMBER矩阵中；NUMBER矩阵初始为空矩阵，第一行保存的是步骤501得到的单行混合矩阵ONE；

步骤503、继续遍历字符串形式展开式arrayall，按序选取下一个字符串保存到数组array1中，重新构造全2矩阵ONE，根据步骤501对比法则，将数组array1中的元素与字符串矩阵ONE1对比，结果更新到单行混合矩阵ONE，定义计数值numj＝0；

步骤504、依次对NUMBER矩阵中每一行元素进行如下处理：

将NUMBER矩阵中某行元素与单行混合矩阵ONE进行相减，并将结果保存在行矩阵NUMtemp中，根据NUMtemp中元素的正数和负数的个数，更新计数值numj；如果正数的个数等于0并且负数的个数大于0，用ONE中的数据替换NUMBER矩阵中该行的数据，更新numj自加1；

如果正数的个数等于0并且负数的个数等于0，更新numj自加1；

如果正数的个数大于0并且负数的个数等于0，更新numj自加1；

步骤505、将NUMBER矩阵中所有行进行步骤504后，判断numj是否等于0，如果是，将单行混合矩阵ONE作为NUMBER矩阵中新的一行保存，进入步骤506；否则直接进入步骤506；

步骤506、返回步骤503，直至将arrayall中所有字符串判断完毕；

步骤507、去除NUMBER矩阵中的重复行，得到最小路矩阵NUMBERuni；

步骤六：将最小路矩阵的元素按2的位置和数量对行重新排序，构造用于不交化算法的矩阵；

遍历最小路矩阵NUMBERuni，统计每一行中所有2的项数，合并到最小路矩阵NUMBERuni最后一列，根据最后一列的数值，按从小到大顺序重新对矩阵NUMBERuni中的行排序，如果某两行的最后一列的数值一样大，则顺序比较两行中对应列的数值，根据数值从小到大对行排序；最后去除矩阵NUMBERuni最后一列，得到与最小路矩阵NUMBERuni同大小的矩阵A；

步骤七：通过基于锐积运算的不交化算法，求出不交化矩阵；

步骤701、取矩阵A中的第一行为处理行，令矩阵A的行数计数值n＝1；依次与A矩阵中其余行进行不交化，将结果保存在不交化矩阵F中，矩阵F初始为空；

具体步骤为：

步骤701-1、将矩阵A中的第一行元素保存到矩阵C中，令矩阵C的行数计数值ci＝1；

步骤701-2、将矩阵A中第n+1行元素保存到矩阵Y中，设矩阵D为空矩阵；

步骤701-3、分别计算矩阵C的第ci行加上矩阵Y的值，以及矩阵Y减去矩阵C的第ci行的值，并保存结果在矩阵TEMP1和矩阵TEMP2中，设置矩阵E为空矩阵；

步骤701-4、遍历矩阵TEMP1，寻找1的位置结果保存到变量one中，计算one的长度，保存到变量onel中；

步骤701-5、遍历矩阵TEMP2，寻找小于0的项，将寻找到的位置结果保存到变量big中；计算big的长度，保存到变量bigl中；

步骤701-6、判断onel是否大于0，如果是，将矩阵C的第ci行合并给矩阵E，将矩阵E合并到矩阵D，令计数值ci自增1，返回步骤701-3继续处理矩阵C的第ci行，直至处理完矩阵C的所有行，将矩阵D赋值给矩阵C，令计数值n自增1，返回步骤701-2，直至A矩阵中的处理行与其余所有行，均进行不交化之后，进入步骤701-12；否则进入步骤701-7；

步骤701-7、判断bigl是否为0，如果是，将矩阵E合并到矩阵D，令计数值ci自增1，返回步骤701-3继续处理矩阵C的第ci行，直至处理完矩阵C的所有行，将矩阵D赋值给矩阵C，令计数值n自增1，返回步骤701-2，直至A矩阵中的处理行与其余所有行，均进行不交化之后，进入步骤701-12；否则，进入步骤701-8；

步骤701-8、遍历矩阵C，将数值是2的项的位置保存在getX中，遍历Y矩阵，将数值是1的项的位置信息保存在getY中，取getX和getY的交集保存在get中；

步骤701-9、计算get的长度保存在getl中进行处理；

如果getl得值大于0，首先处理get中的第一项，将矩阵C的值赋值给矩阵E，此时矩阵E为单行矩阵，将单行矩阵E第get(1)列的数值赋值为0；然后，依次对get(q)进行处理，q大于等于1，处理get(q)时，将矩阵E增加第q行，第q行的值先取为矩阵E第q-1行的值，之后将矩阵E第q行第get(q-1)列的位置的数值取为1，将矩阵E第q行第get(q)列的数值取为0；最后，进入步骤701-10；

否则，直接进入步骤701-10；

步骤701-10、将矩阵E合并到矩阵D，判断是否处理完矩阵C的所有行，若否，令计数值ci自增1，返回步骤701-3继续处理矩阵C的第ci行，若是直接进入步骤701-11；

步骤701-11、将矩阵D的数值赋值给矩阵C，令计数值n自增1，令ci＝1，返回步骤701-2继续，直至A矩阵中的处理行与其余所有行均进行不交化之后，进入步骤701-12；

步骤701-12、将矩阵D的数据合并保存至矩阵F中，进入步骤702；

步骤702，从矩阵A第二行开始依次循环选取除最后一行外的剩余行作为处理行，将处理行保存到矩阵C中，重复步骤701-2至步骤701-12，依次与矩阵中该处理行行后的其余行进行不交化，将处理完的结果继续合并保存在不交化矩阵F中；

步骤703、将最后一行添加到不交化矩阵F中；

步骤八：对不交化矩阵代入输入参数，求解可靠性数值；

根据输入参数，将每项的数值代入不交化矩阵F中，求出最终的飞机可靠性数值。

2.如权利要求1所述的基于最小路不交化的飞机非相似作动系统可靠性确认方法，其特征在于，所述的步骤二中，

LOA＝SLOA1*(PLOA1+FLOA1)*LOA1+SLOA2*(PLOA2+FLOA2)*LOA2；

LIA＝SLIA1*(PLIA1+FLIA1)*LIA1+SLIA2*(PLIA2+FLIA2)*LIA2；

RIA＝SRIA2*(PRIA2+FRIA2)*RIA2+SRIA1*(PRIA1+FRIA1)*RIA1；

ROA＝SROA2*(PROA2+FROA2)*ROA2+SROA1*(PROA1+FROA1)*ROA1；

LE＝SLE1*(PLE1+FLE1)*LE1+SLE2*(PLE2+FLE2)*LE2；

RE＝SRE1*(PRE1+FRE1)*RE1+SRE2*(PRE2+FRE2)*RE2；

R＝SR1*(PR1+FR1)*R1+SR2*(PR2+FR2)*R2+SR3*(PR3+FR3)*R3；

以上公式中，首字母为S的表达式取值为S1，S2，S3或S4；首字母为P的表达式取值为P1，P2或P3，首字母为F的表达式取值为F1，F2或F3。