(19)中华 人民共和国 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 202111537124.X (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 中国航空工业 集团公司成 都飞机设 计研究所 地址 610091 四川省成 都市青羊区日月大 道1610号 成都飞机 设计研究所计划发 展部 (72)发明人 王坚　刘永绩　薛龙献　陈川　 吴建军　 (74)专利代理 机构 中国航空专利中心 1 1008 代理人 张毓灵 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01)G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于模型驱动 的飞机机电系统效能权 衡决策方法 (57)摘要 本发明属于飞机 设计技术领域， 涉及一种基 于模型驱动的飞机机电系统效能权衡决策方法， 一种基于模型驱动的飞机机电系统效能权衡决 策方法， 包括飞机研制过程机电系统方案阶段的 效能指标确定及评估， 以及初步 设计及详细设计 阶段的效能指标确定及评估， 通过对机电综合权 衡决策方法的适用性、 评估参量的准确性、 评估 准则的全面性等多方面开展深入研究， 形成了机 电系统方案阶段、 初设阶段、 详设阶段的评估规 范和其具体指标， 并针对各类评分或计算方法进 行了适用度研究， 可引导未来新型 飞机机电系统 综合权衡决策工作。 权利要求书2页 说明书7页 CN 114357606 A 2022.04.15 CN 114357606 A 1.一种基于模型驱动的飞机机电系统效能权衡决策方法， 其特征在于： 包括飞机研制 过程机电系统方案阶段的效能指标确定及评估， 以及初步设计及详细设计阶段的效能指标 确定及评估。 2.根据权利要求1所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 包括以下步骤: 步骤1确立机电系统方案及 初设阶段评估指标； 步骤2确立机电系统方案及 初设阶段评估准则； 步骤3开展基于模型驱动的验证评估。 3.根据权利要求2所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 步骤1中机电系统方案及初设阶段评估指标包括： 能耗、 燃油代偿、 环境适应性、 任务适 应性、 维修 性、 保障性、 安全性、 可靠性、 测试性和经济性指标。 4.根据权利要求2所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 步骤2中的机电系统方案及初设阶段评估准则是对机电系统方案阶段评估指标建立的 准则， 包括： (1)对能耗指标建立的评估准则： 在同一个设计 需求约束下， 不同方案的能耗统一计算 为标准能量单位焦耳来进行对比评估； (2)对燃油代偿指标建立的评估准则： 在同一个设计 需求约束下， 不同方案的燃油代偿 统一计算 为标准质量单位千克来进行对比评估； (3)对环境适应性、 任务适应性、 维修性、 保障性、 安全性、 可靠性、 测试性指标建立的评 估准则： 在同一个设计需求约束 下， 借鉴类似产品的标准规范进 行计算和评估， 其综合权衡 策略采用基于数据的专 家评判； (4)对经济性指标建立的评估准则： 在同一个设计需求约束下， 不同方案的经济性采用 全寿命费用估算方法统一 为标准货币单位 来进行对比评估。 5.根据权利要求1所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 步骤3开展基于模型驱动的验证评估， 通过将各类评估指标与仿真系统集成封装， 实现 不同方案的验证评估； 包括能耗指标的验证评估， 燃油代偿指标的验证评估， 环境适应性、 任务适应性、 维修 性、 保障性、 安全性、 可靠性、 测试性指标的验证评估， 以及经济性指标指标的验证评估。 6.根据权利要求5所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 能耗指标的验证评估是对飞机 机电系统工作过程中的电、 液、 气能耗分别累计。 7.根据权利要求5所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 燃油代偿指标的验证评估包括系统固定装置质量及运输其所引起的燃油代偿损失验 证评估、 从发动机轴输出功率所引起的燃油代偿损失验证评估、 从发动机压气机引气所引 起的燃油代偿损失验证评估、 为克服附加的气动阻力所引起的燃油代偿损失验证评估； 系统固定装置质量及运输其所引 起的燃油代偿损失验证评估采用运输系统装置重量 为M时， 所消耗的燃油重量Mf.S来评估， 评估公式为： 其中M为系统装置的重量， g为重力加速度， 单位m/s2； K为升权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114357606 A 2阻比； Ce为耗油率， 单位 kg/N.h， e为自然对数； 从发动机轴输出功率所引起的燃油代偿损失验证评估采用发动机轴功率输出P所引起 的燃油代偿损失Mf.P来评估， 评估公式为： 其中， Gf.P为补偿发动机的轴功率输出需要附加的燃油消耗 量， t0为环境温度； 从发动机压气机引气所引起的燃油代偿损失验证评估采用从压气机引气B所引起的燃 油代偿损失Mf.B来评估， 评估公式为： Gf.B为压气机引气需要附加的燃油消耗 量； 为克服附加的气动阻力所引起的燃油代偿损失验证评估采用冲压空气阻力D所引起的 燃油代偿损失Mf.D来评估， 评估公式为： 其中G是冲压空气流量， 单位是kg/s， v是流速， 单位是 m/s。 8.根据权利要求5所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 环境适应性、 任务适应性、 维修性、 保障性、 安全性、 可靠性、 测试性指标的验证评估， 是 基于环境适应性、 任务适应性、 维修性、 保障性、 安全性、 可靠性、 测试性指标的矩阵， 求出每 个指标的隶属度， 并计算相应的各指标的组合权重后， 进行综合评价， 综合评价就是对受多 因素影响的事物和现象作出综合评价， 目的是追求整体最优。 9.根据权利要求8所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 综合评价方法采用理想点法、 乘积法和线性加权和法。 10.根据权利要求5所述的一种基于模型驱动的飞机系统效能权衡决策方法， 其特征在 于： 经济性指标的验证评估， 是在给定的费用约束条件下， 设计出效能最好的飞机系统； 或 者是在给定的效能要求下， 使飞机系统的全寿命费用最低； 从而能最 终设计出效能 ‑费用兼 顾的最好的飞机系统； 采用的验证评估方法为工程估算法、 参数估算法或类比法中的一种或几种的组合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114357606 A 3