基于貝葉斯理論的靶場試驗綜合設(shè)計方法研究.pdf

1、靶場試驗在國防科研和裝備建設(shè)中有著極其重要的作用，它是驗證裝備的設(shè)計思想、考核技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)、輔助裝備采辦決策的基礎(chǔ)。基于經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)的傳統(tǒng)試驗鑒定模式需要大樣本量的現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，消耗非常高，已不能適應(yīng)裝備發(fā)展的要求。因此，綜合應(yīng)用仿真和現(xiàn)場試驗的一體化試驗與鑒定（Integrated Test and Evaluation,IT&E）模式得到了廣泛認(rèn)可，已成為裝備試驗鑒定的發(fā)展趨勢。在IT&E模式下，如何綜合考慮仿真和現(xiàn)場試驗的不同作用，進(jìn)

2、行合理的試驗設(shè)計、樣本量確定和融合評估是亟待解決的三個基本問題。
　　本文基于貝葉斯理論系統(tǒng)研究了IT&E模式下裝備靶場試驗中的上述三個基本問題，主要研究內(nèi)容與成果概括如下：
　　首先，考慮靶場試驗中大量仿真試驗數(shù)據(jù)為現(xiàn)場試驗提供先驗信息的特點，針對仿真和現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)可能存在的分布不一致性，提出應(yīng)用冪先驗對仿真試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行折合加權(quán)。通過分析標(biāo)準(zhǔn)冪先驗和規(guī)則化冪先驗在后驗推斷中的優(yōu)良性，說明其用于靶場試驗設(shè)計與評估的可行性，為

3、后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
　　其次，針對靶場試驗的試驗點設(shè)計問題，提出一種基于貝葉斯正則化的試驗設(shè)計方法，解決了因子效應(yīng)分析中不適定問題的穩(wěn)健求解。通過回歸模型對靶場試驗設(shè)計問題進(jìn)行了描述?？紤]正則化在求解不適定問題中的穩(wěn)健性，提出了貝葉斯正則化因子效應(yīng)分析方法。給出考慮因子效應(yīng)信息的靶場試驗設(shè)計信息矩陣，提出了貝葉斯正則化試驗設(shè)計信息矩陣構(gòu)造方法，給出了兼顧可能因子效應(yīng)項的附加點設(shè)計方案用于現(xiàn)場試驗設(shè)計。通過火炮射表試驗的示例驗證了基

4、于貝葉斯正則化的靶場試驗設(shè)計方法的有效性。
　　再次，針對靶場試驗的樣本量確定問題，提出基于修正冪先驗的貝葉斯樣本量確定方法，解決應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)冪先驗時存在的可信度風(fēng)險與評估精度之間的矛盾。通過分析驗前樣本量對興趣參數(shù)先驗方差的影響，定義了試驗效應(yīng)指標(biāo)，并提出了基于試驗效應(yīng)等價的修正冪先驗構(gòu)造方法。在修正冪先驗的框架下，根據(jù)貝葉斯樣本量計算準(zhǔn)則以及興趣參數(shù)的預(yù)后驗分布特性，給出了靶場試驗樣本量確定方法。應(yīng)用導(dǎo)彈精度靶場試驗樣本量確定的示

5、例驗證了基于修正冪先驗確定靶場試驗樣本量的有效性。
　　然后，針對靶場試驗的融合評估問題，給出基于規(guī)則化冪先驗的靶場試驗融合評估方法，改進(jìn)了靶場試驗評估時的多源歷史數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)。通過廣義線性混合模型對靶場試驗的融合評估問題進(jìn)行了描述，考慮信息交互影響和加權(quán)約束，給出了多源信息規(guī)則化冪先驗的構(gòu)造方法。針對靶場試驗樣本量評估，提出了基于規(guī)則化冪先驗的后驗方差分析方法，并以試驗點上的樣本量評估說明其有效性。針對靶場試驗設(shè)計評估，提出了基