阅读说明：本技术 一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法 (Satellite communication system reliability measuring method based on consistency model ) 是由 齐东元 史焱 李江华 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及卫星通信领域,公开了一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法,解决了如何评估大型卫星通信系统中节点设备的更换导致卫星通信网络可靠性是否降低的问题,其技术方案要点是包括以下步骤：S1.卫星通信系统设立节点设备更换申请服务器,收集待更换设备的结构、功能、设计原理、工作原理、材料组成和工作环境等关键参数。S2.设计一种卫星通信设备一致性模型,得到一致性判断因子计算方法,一致性判断因子取值范围为0到1之间。S3.通过新旧设备关键参数差值占原参数的比例确定一致性模型六个关键参数的取值。S4.通过层次分析法对六个关键参数的权重值进行计算。S5.最后根据一致性模型,求得一致性判断因子的具体值,其越接近1,表示一致性越强,与1的差值表示卫星通信系统可靠性的减弱程度。本发明能够实现精确评估大型卫星通信系统中节点设备的更换导致卫星通信网络可靠性是否降低的问题,极大的提高了评估卫星通信系统运行可靠度的准确性。(The invention relates to the field of satellite communication, and discloses a method for measuring the reliability of a satellite communication system based on a consistency model, which solves the problem of how to evaluate whether the reliability of a satellite communication network is reduced or not caused by the replacement of node equipment in a large-scale satellite communication system, and the key points of the technical scheme are as follows: s1, a satellite communication system sets a node equipment replacement application server and collects key parameters of the structure, the function, the design principle, the working principle, the material composition, the working environment and the like of equipment to be replaced. And S2, designing a consistency model of the satellite communication equipment to obtain a consistency judgment factor calculation method, wherein the value range of the consistency judgment factor is 0-1. And S3, determining values of six key parameters of the consistency model according to the ratio of the difference value of the key parameters of the new equipment to the original parameters. And S4, calculating the weight values of the six key parameters by an analytic hierarchy process. And S5, finally, according to the consistency model, obtaining a specific value of the consistency judgment factor, wherein the closer the specific value is to 1, the stronger the consistency is, and the difference value between the specific value and 1 represents the weakening degree of the reliability of the satellite communication system. The method and the device can realize the problem of accurately evaluating whether the reliability of the satellite communication network is reduced or not due to the replacement of the node equipment in the large-scale satellite communication system, and greatly improve the accuracy of evaluating the operation reliability of the satellite communication system.)

一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，特别是涉及基于卫星通信系统的地面站内关键节点设备的可靠性评估。

背景技术

我国属于自然灾害多发国家，加之国土面积大以及灾害发生不确定性，相关单位和人员参加抢险救灾行动在时间和空间上都具有很大的随机性，卫星通信由于不受地域限制，不受地面网运营商基站限制，通信质量不受地震等严重自然灾害影响，成为重要的应急通信方式。

当面对重大灾情时，为应对高频次，随机性的通讯需求，指挥中心（中心站）的通信可靠性成为一场重大灾情救援指挥的短板。

目前市面上基于卫星通信的网络随着运行时间的增加，尤其节点设备的更换后，整个卫星通信系统的可靠性不能予以合理评估。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供解决现有技术中存在的缺陷的一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法。

技术方案：本发明所述的一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法，其特征在于：卫星通信系统节点设备更换申请服务器收集待更换设备的关键参数，并对设备设计一种一致性模型，计算得到一致性判断因子的值，从而准确评估卫星通信系统可靠性是否降低。步骤如下：

S1. 卫星通信系统设立节点设备更换申请服务器，收集待更换设备的硬件结构、工作频率、吞吐量、工作电压、代码冗余和版本参数等关键参数。

S2. 设计一种卫星通信节点设备一致性模型，其中一致性判断因子为，取值范围 为0到1之间。

S3. 通过新旧设备关键参数差值占原参数的比例确定一致性模型六个关键参数的取值。

S4. 通过层次分析法对六个关键参数的权重值进行计算。

S5.最后根据一致性模型，求得一致性判断因子的具体值，其越接近1，表示一致性越强，与1的差值表示卫星通信系统可靠性的减弱程度。

作为本发明的一种优选方案，所述卫星通信节点设备一致性模型设计为：

根据硬件结构、工作频率、吞吐量、工作电压、代码冗余和版本参数六个参数，一致性判断因子可以表示为：

其中为第i个参数的具体值，为第i个参数的权重值。

进一步，对于模型中六个关键参数的取值该如何确定，基于新旧设备关键参数差值占原参数的比例来确定六个参数的取值，六个参数的取值范围为：硬件结构根据新老设备的结构变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；工作频率根据新老设备的时钟频率的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；吞吐量根据新老设备的信号转发速率的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；工作电压根据新老设备的工作电压的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；代码冗余根据新老设备的软件代码的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；版本参数根据新老设备的软件代码版本更新情况，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1。

进一步，对于模型中六个关键参数的权重值该如何确定，根据层次分析法，计 算的步骤为：

S21：根据六个参数之间的重要性区别，建立重要性评价因素的集合；

S22：通过设定六个参数重要度不同的方案间比较，可获得判断矩阵，其中矩阵的标度和定义如下：

S23：根据集合U和标度表，可以得到判断矩阵P：

S24：将矩阵P按行求几何平均值：

S25：由判断矩阵P每行的几何平均值可计算规范化权重向量的值：

S26：通过以上步骤，得到六个关键参数的权重值为：

进一步，根据一致性模型，一致性判断因子的计算方法为：

将六个关键参数的权重值为：代入：

可得的具体值，其越接近1，表示一致性越强，与1的差值表示卫星通信系统可靠 性的减弱程度。

有益效果：本发明公开了一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法，卫星通信系统节点设备更换申请服务器收集待更换设备的关键参数，并对设备设计一种一致性模型，计算得到一致性判断因子的值，从而准确评估卫星通信系统可靠性是否降低，有效解决了卫星通信系统更换节点设备后系统可靠性不能准确评估问题。

附图说明

图1为本发明

具体实施方式

中一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法的流程图；

图2为本发明具体实施方式卫星通信系统的中节点设备更换申请服务器部署示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示：本发明所述的一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法，其特征在于：卫星通信系统节点设备更换申请服务器收集待更换设备的关键参数，并对设备设计一种一致性模型，计算得到一致性判断因子的值，从而准确评估卫星通信系统可靠性是否降低。步骤如下：

S1. 如图2所示：卫星通信系统设立节点设备更换申请服务器，收集待更换设备的硬件结构、工作频率、吞吐量、工作电压、代码冗余和版本参数等关键参数。

S2. 设计一种卫星通信节点设备一致性模型，其中一致性判断因子为，取值范围 为0到1之间。

S3. 通过新旧设备关键参数差值占原参数的比例确定一致性模型六个关键参数的取值。

S4. 通过层次分析法对六个关键参数的权重值进行计算。

S5.最后根据一致性模型，求得一致性判断因子的具体值，其越接近1，表示一致性越强，与1的差值表示卫星通信系统可靠性的减弱程度。

作为本发明的一种优选方案，所述卫星通信节点设备一致性模型设计为：

根据硬件结构、工作频率、吞吐量、工作电压、代码冗余和版本参数六个参数，一致性判断因子可以表示为：

其中为第i个参数的具体值，为第i个参数的权重值。

对于模型中六个关键参数的取值该如何确定，基于新旧设备关键参数差值占原参数的比例来确定六个参数的取值，六个参数的取值范围为：硬件结构根据新老设备的结构变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；工作频率根据新老设备的时钟频率的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；吞吐量根据新老设备的信号转发速率的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；工作电压根据新老设备的工作电压的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；代码冗余根据新老设备的软件代码的变化，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1；版本参数根据新老设备的软件代码版本更新情况，可取值范围为最小不小于0，最大不大于1。

对于模型中六个关键参数的权重值该如何确定，根据层次分析法，计算的 步骤为：

S21：根据六个参数之间的重要性区别，建立重要性评价因素的集合；

S22：通过设定六个参数重要度不同的方案间比较，可获得判断矩阵，其中矩阵的标度和定义如下：

标度	定义
		1	参数i与参数j同样重要
3	参数i比参数j稍微重要
		5	参数i比参数j明显重要
7	参数i比参数j强烈重要
		9	参数i比参数j极端重要
2，4，6，8	折中值

S23：根据集合U和标度表，可以得到判断矩阵P：

S24：将矩阵P按行求几何平均值：

S25：由判断矩阵P每行的几何平均值可计算规范化权重向量的值：

S26：通过以上步骤，得到六个关键参数的权重值为：

根据一致性模型，一致性判断因子的计算方法为：

将六个关键参数的权重值为：代入：

可得的具体值，其越接近1，表示一致性越强，与1的差值表示卫星通信系统可靠 性的减弱程度。

本发明公开了一种基于一致性模型的卫星通信系统的可靠性衡量方法，卫星通信系统节点设备更换申请服务器收集待更换设备的关键参数，并对设备设计一种一致性模型，计算得到一致性判断因子的值，从而准确评估卫星通信系统可靠性是否降低，有效解决了卫星通信系统更换节点设备后系统可靠性不能准确评估问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。