俯仰角速度传感器信号重构方法研究

为了提高关键传感器系统的容错能力,避免增加引入硬件设备的额外成本、重量与维护负担,提出了俯仰角速度传感器的信号重构方法。信号重构采用了自适应当前统计模型的卡尔曼滤波算法,改进模型能够更准确地描述飞机实际的角运动情况,提高解析信号的精度。通过不同飞行状态下的飞机角运动仿真,将所提方法与典型的信号重构方法进行对比,验证了所提方法的有效性和优越性。     

变邻域分解多目标自适应差分进化算法

分解方法是处理复杂问题常用的一种手段,而差分进化算法被广泛地应用于多目标优化问题(multiobjective optimization problems,MOP),为了克服经典差分进化算法和分解方法的缺陷,本文提出了一种自适应差分进化算法和变邻域分解方法相结合的新颖算法一ADEMO/D-ENS,该算法采用Tchebycheff方法将多目标优化问题分解成多维标量优化子问题,并利用邻域子问题的信息进行优化,基于邻域种群集依概率自适应选择邻域种群规模;同时采用概率匹配(]probability match,PM)自适应方法从差分策略池中选择差分进化策略;同时分析了算法的复杂度;最后,通过和经典的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmsⅡ,NSGA-Ⅱ)和多目标差分进化算法(multi-objective differential evolution algorithm,MODE)仿真对比,说明ADEMO/D-ENS方法可以更有效的处理多目标优化问题.     

混合余度传感器系统的可靠性建模与分析

针对混合余度传感器系统,分别对故障过程和诊断过程进行建模,集成建立系统的半马尔可夫过程可靠性模型。通过代数模型与补充变量法的结合,提出了一种定量分析方法,采用代数模型法将系统模型简化为故障模式的逻辑和,应用补充变量法求解约简后的半马尔可夫过程,推导了基于分布函数的时序故障概率计算公式,用于各故障模式的定量概率求解。通过算例分析,并与典型方法进行比较,体现了模型的通用性以及定量分析方法的准确与简便。     

一种基于逻辑代数模型的动态故障树不交化方法

针对动态故障树的逻辑代数模型,提出一种不交化方法:在获得最小割序列或集合的基础上,通过对动态逻辑事件进行"非运算"和"反演"运算,推演出故障树逻辑代数模型的容-斥不交化形式,为其后的动态故障树定量分析提供有效的结构函数表达式。借助一个共享备件的双温贮备(WSP)系统案例的研究,可以体现出该种方法较之传统方法的优越性。     

无人机飞控计算机硬件故障诊断方法

为了解决某型无人机飞行控制计算机通信故障的问题,针对其飞控计算机的基本结构,分析了无人机控制计算机系统关键的硬件结构和数据链路结构,给出了飞控计算机的常见通信故障原因和通信故障的表现形式;针对不同的通信故障源,从数据链路的角度,设计了对应的以软件方法排查硬件问题的故障诊断流程,给出了详细的设计步骤和关键性的程序;工程实践证明,此方法成本低、效率高,定位准确,能够解决实际工程中无人机飞控计算机的通信故障,具有实际应用价值和推广价值。     

容错传感器系统分层组合可靠性建模方法

根据容错传感器系统的结构特点,结合不同可靠性建模方法的优点,提出了基于动态故障树和马尔可夫过程的分层组合可靠性建模方法。针对系统中包含的贮备事件,引入时间算子定性描述事件的时序特性,并推导了顶事件故障概率的定量计算公式。采用马尔可夫过程对传感器故障检测隔离进行动态建模。通过仿真比较所得模型与传统完全故障覆盖模型,分析了元件失效率、误检率等参数对系统可靠性的影响。由结果可得,该建模方法可行且更为精确。     

基于分段信号假设检验的方差估计算法

针对传感器测量噪声变化导致加权数据融合精度下降的问题,提出一种新的方差估计算法.方差估计采用自适应移动数据窗,窗口长度由多元假设检验的结果决定.假设检验环节首先应用信号分段处理方法与中心极限定理,使得检验统计量满足正态分布,简化了后续计算与理论推导.然后根据马尔可夫状态转移理论和最大后验概率准则,实现测量噪声方差变化的快速检测.通过与典型算法的仿真对比,验证所提算法克服了典型方法的局限性,能够保证加权数据融合具有更高精度.