协同诊断行为的可视化建模方法研究

本研究基于诊断行为的可视化协同建模理论及其核心算法，构建可视化协同诊断平台，并应用于飞机远程协同诊断之中。涉及的研究内容包括：从系统的角度，建立基于协同对象、诊断行为、过程次序等相关因素的协作元素与行为群体概念；在基于角色和Multi-Agent协同模型基础上，构建基于协作元素和协作群体的协同模型；研究诊断行为的定义与分类方法，研究诊断行为群体的顺序图、协作元素间的动态协作图等表示方式和计算模型，建立基于诊断行为的可视化协同建模方法；通过优化协作步骤，进行协同方案优化；最后构建元素协作图和行为群体顺序图转化为Petri网的算法，建立诊断过程实时协同化软件框架，实现诊断协同过程可视化。该研究将能显著提高故障协同处理能力和为解决非正常任务状态下协同诊断提供了一种可靠、高效的可视化建模新方法，也为实现飞机跨区域间协同诊断可视化、快速排除故障进行一种新的理论探索，对飞机安全、高效飞行具有重要意义。

协同诊断行为的可视化建模方法研究是实时协同交互式故障诊断的基础，是远程协同诊断的技术核心内容之一。研究工作体现在以下四个方面：.1.协同诊断模型研究.在采取动态任务分配模式的基础上，构建基于角色和MULTI-AGENT的混合协同模型；研究基于角色的协同决策并发机制，包括基于角色的建模、协同决策中任务的时序关系描述，以及协同决策并发控制算法的实现。.2.诊断行为的表示方法研究.（1）针对协同诊断模型的特点及要求，定义了诊断行为及协作群体行为，包括诊断行为属性的五元组定义和协同操作行为、时间冲突协商行为、信息通信行为等协作群体行为定义。.（2）研究了诊断行为的可视化生成，定义了诊断行为类，对故障对象、诊断Agent、诊断设备、各种资源、过程次序等要素进行动态有效管理与控制，实现了诊断行为的动态生成和诊断行为属性图的生成。.（3）研究了诊断行为与推理方法的可视化显示方法及其应用，构建了基于单元要素的虚拟仪表和虚拟测试仪器诊断平台。.诊断行为与推理方法的可视化显示技术已经应用于已应用于小松鼠直升机虚拟维修平台，并取得了良好的应用效果。.3.基于行为的协同诊断模型研究.（1）给出了故障协同诊断过程中的被动协同诊断功能和主动协同诊断功能流程；给出了主动协同机制下的诊断Agent内部结构；建立了基于诊断行为的远程可视化诊断原理框图。.（2）研究了可视化故障诊断方法 .研究了基于贝叶斯网络的可视化故障诊断方法；基于模糊时间着色Petri网的维修保障过程可视化建模与仿真；并且将行为属性及基于角色的Multi-Agent混合协同模型应用于动员模拟与训练等系统，并取得了良好的应用效果。.4.诊断进程的可视化显示方法研究方面.完成基于行为的可视化模型的表示及转换，实现诊断行为的可视化生成及转化算法；从行为属性图到UML交互图的转化和UML交互图到Petri网的转化算法。 .针对飞机远程可视化故障协同诊断需要，构建了基于C/S与B/S嵌套体系结构的诊断过程协同化软件框架；研究了实时诊断中的无冗余动态知识存储技术。.研究成果对提高故障协同处理能力和解决非正常状态下的协同诊断提供一种可视化的建模新方法，为实现飞机协同诊断可视化、快速排故进行一种新的理论探索，对飞机安全、高效飞行具有重要意义。