(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 20221089693 0.4
(22)申请日 2022.07.28
(71)申请人 北京空间飞行器总体设计 部
地址 100094 北京市海淀区友谊路104 号
(72)发明人 张玉廷 张华 刘志佳 鲁帆
董亚凯
(74)专利代理 机构 工业和信息化部电子专利中
心 11010
专利代理师 田卫平
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 111/04(2020.01)
G06F 111/08(2020.01)
G06F 111/10(2020.01)
(54)发明名称
小样本约束下的SGEMP毁伤 概率评估方法及
系统
(57)摘要
本发明提供一种小样本约束下的SGEMP毁伤
概率评估方法及系统, 采用概率特性进行SGEMP
对卫星电子学系统的毁伤评估, 获得SGEMP对卫
星电子学系统毁伤概率; 与实 际SGEMP源和空间
电磁场的随机性更吻合, 提高了评估的准确性。
该毁伤评估 方法首先通过参数估计, 获得样本数
据的概率密度函数; 对于已知概率分布类型的样
本数据, 采用区间估计的方法获得概率密度函数
中未知参数的置信区间; 对于未知概率分布类型
的样本数据, 采用多参数寻优进行估计以获得其
概率密度函数; 然后进行毁伤概率计算。 该方法
针对实际样 本数据的小样本约束, 既可解决实际
工程应用中缺少大量数据的现实问题, 又可避免
进行大量的试验从而降低成本 。
权利要求书4页 说明书10页 附图4页
CN 115455644 A
2022.12.09
CN 115455644 A
1.小样本约束下的SGE MP毁伤概 率评估方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
步骤一: 通过参数估计, 获得样本数据的概 率密度函数;
对于已知概率分布类型的样本数据, 采用区间估计的方法获得概率密度函数中未知参
数的置信区间;
对于未知概率分布类型的样本数据, 采用多参数寻优进行估计以获得其概率密度函
数;
步骤二: 毁伤概 率计算
SGEMP对卫星电子学系统毁伤概 率的计算公式为:
其中: PD为SGEMP对卫星电子学系统毁伤概率; p(x)为步骤一所获得样本数据的概率密
度函数; xl和xu分别为设定的SGEMP对卫星电子学系统 毁伤评估参数x 取值范围的下限和上
限。
2.如权利要求1所述的小样本约束下的SGEMP毁伤概率评估方法, 其特征在于: 所述步
骤一中:
对于已知概率分布类型的样本数据, 采用区间估计的方法获得概率密度函数中未知参
数置信区间的过程 为:
201: 根据评估要求的准确率设置 置信度α, 置信度介于 0和1之间;
202: 令样本数据的个数为n,各样本数据分别为x ′1、 x′2…x′n; 其概率密度函数为P, 通
过求解下式分别获得概 率密度函数中未知参数的置信区间(a,b):
P[a<Q(x′1,x′2,…,x′12; θ )<b]=1 ‑α
其中: θ 为所要估计的未知参数, Q(x ′1,x′2,…,x′n; θ )为随机量;
将各未知参数的置信区间代入概 率密度函数, 得到概 率密度函数的区间。
3.如权利要求2所述的小样本约束下的SGE MP毁伤概 率评估方法, 其特 征在于:
得到各未知参数的置信区间后, 将各未知参数的在各自对应置信区间的最大似然估计
值代入概 率密度函数, 进 而得到确定的概 率密度函数。
4.如权利要求1所述的小样本约束下的SGEMP毁伤概率评估方法, 其特征在于: 所述步
骤一中:
对于未知概率分布类型的样本数据, 采用多参数寻优进行估计以获得其概率密度函数
的过程为:
211: 对样本数据由小到大排列, 得到顺序统计量, 令顺序统计量中得第i个数据为xi(i
=1,2,…,n);
212: 按顺序统计量估计第i个样本数据的可靠度R(xi):
213: 计算样本数据的概 率分布F(x):
F(x)=1‑R(x)权 利 要 求 书 1/4 页
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2其中
214: 对F(x)做对数变换:
其中: γ为 位置参数, α 为形状参数, m为尺度参数;
215: 进行变量 替换, 建立线性关系:
Y=mX+b
其中: Y为线性变换关系的输出, X为输入, b为系数; 令 Y中的元素为yi,
216: 进行参数寻优; 给定步长t和N, 其中N的选择, 需保证下述相关系数ρ表现出最大
值, 令:
Xi=xi‑tk(k=1,2,…,N)
计算X与Y的相关系数ρ, 确定位置参数γ:
由此确定位置参数
217: 应用最小二乘法得到形状参数α 和尺度参数m的估计值:
218: 确定样本数据的概 率密度函数p(x):
样本数据的概 率密度函数p(x)为:权 利 要 求 书 2/4 页
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