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基于神经网络的组合导航信息融合及故障检测技术

随着现代战争对武器系统性能要求的不断提高,组合导航系统已成为军事航行体和武器系统中不可缺少的重要组成部分。组合系统的精度和可靠性直接关系到军事装备的作战性能和任务的顺利完成。信息融合理论和故障检测技术是提高组合系统精度和可靠性的重要途径。神经网络具有并行处理、高度的自适应性和自学习能力等优点,是十多年来人们关注的热门交叉学科,有着十分广阔的应用前景。本文将神经网络方法与传统的信息融合和故障检测方法相结合,通过两种方法的优势互补,进一步提高了系统精度和可靠性。本文主要完成了以下工作:(1).首先分析了联邦卡尔曼滤波融合算法,提出了混沌BP神经网络辅助联邦卡尔曼滤波的融合算法,并仿真分析比较了两种融合算法在SINS/GPS/ADS三组合导航系统中的融合结果。(2).研究分析了模糊自适应谐振网络(Fuzzy ARTMAP)的具体算法及其性能。仿真分析了在不同检验门限时的Fuzzy ARTMAP网络的故障识别能力。(3).改进了双递推器  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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基于神经网络的组合导航系统故障诊断技术研究

随着电子计算机技术的迅猛发展和现代控制系统理论的进步,特别是航空、航天和航海的发展,使人们对组合导航系统的导航能力、自动化程度、可靠性和精度的要求越来越高,所以传统的故障诊断技术已不能满足现代组合导航系统的需求,因此必须采用智能故障诊断技术。人工神经网络的讯速发展及其在故障诊断领域的广泛应用,为组合导航系统的故障诊断开辟了一条新途径。本文以SINS/GPS/DVL组合导航系统为研究对象,从组合导航系统的信息融合技术出发,把神经网络技术应用在组合导航系统的信息融合和故障诊断中,重点给出了神经网络用于故障诊断的设计方法,最后设计了一个智能容错组合导航系统,实现了组合导航系统的高精度和高可靠性。首先,本文在对国内外有关资料的阅读和分析的基础上,对故障诊断技术进行了综述,分析了组合导航系统中的故障检测和诊断的研究现状,介绍了神经网络的有关知识,对神经网络特别是BP神经网络及神经网络与故障诊断的结合方式进行了深入的理论研究。其次,介绍了组...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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多源组合导航系统信息融合关键技术研究

高精度的时空信息是实现“互联网+”向“万物+”转变的重要前提,是信息智能化革命的基础。泛在导航体系的形成,是个大集合、集成和融合的过程,本质上是个通导一体、天地一体化、自主与辅助、室内外所有可用于获取PNT信息的技术手段高度集成融合的一种体系或系统架构方案。透过现象看本质,多源组合导航系统是多传感器、多源导航信息的集合、协同、融合及优化的复杂系统,其最核心的是所有分系统导航信息的融合、处理。多源组合导航系统的目的是实现无时不在、无处不在、无所不在的泛在定位、导航、授时服务,但是各种单独的导航系统都有其固有的局限性,各独立子系统的性能(如可导航性)依然会影响多源组合导航系统的性能。此外,从总体架构上来说,多源组合导航系统需要新的信息融合处理方法和架构,以支持系统中传感器、敏感器及惯性导航单元之间的重新配置,还需要开发设计新的融合滤波算法,使其不但可以应用于真实环境进行实时处理,而且可以对各类导航算法全面兼容,包括但不限于高斯、非高...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
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AUV组合导航系统容错关键技术研究

自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)作为人类探索和开发海洋的重要工具,在我国海洋发展战略中起重要作用。AUV导航系统为其提供位置、速度、姿态等信息,准确可靠的导航信息是AUV成功执行任务的保证之一。本文以AUV组合导航系统容错技术为主题,对AUV容错组合导航系统建模、多传感器异步信息融合、故障检测技术、导航传感器短时失效处理方法、AUV组合导航系统容错滤波算法等关键技术进行了研究。具体研究内容和结论如下:1.针对AUV导航系统较高的可靠性需求,设计了基于无反馈联邦滤波的AUV容错组合导航系统结构。为每个局部滤波器设置故障检测模块和故障隔离决策模块,有利于及时检测故障并做出应对处理,以避免故障交叉感染。分析AUV常用导航传感器/系统的工作原理,建立以捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)为参考系统的组合导航系统误差模型。...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

GPS/INS紧组合导航系统的故障诊断方法研究

随着科学技术的发展和控制理论的进步,尤其是在航天、航海等事业的发展,组合导航系统的发展已经成为了主流的发展趋势,导航系统朝着大规模、更复杂的方向发展。为了使导航系统的精度和可靠性更好的提高,所以故障诊断技术成为了必要的手段,其中,人工神经网络的引入与应用成为了研究的热潮,并给组合导航系统的故障诊断指明了新的研究方向,能够满足各领域的应用需求并且给现代的军事提供有力的保障。以GPS(Global Positioning System)卫星导航系统为例,按照GPS/INS组合导航系统的发展可以将其概括为松组合、紧组合以及深组合三种方式。松组合的研究已经相对成熟,所以本文以GPS/INS紧密组合导航系统为研究背景,进行了故障的检测和诊断技术的方法的研究。目前,故障诊断的方法很多,其中人工智能方法已经成为了越来越潮流的方法。神经网络技术具有智能和仿生控制的功能,从开始创立神经网络一直到现如今己经历了五十多年的研究,它在极其曲折发展道路上...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

惯性/多卫星组合导航系统信息融合及故障检测算法研究

由于惯性导航系统和卫星导航系统具有良好的信息互补性,惯性/多卫星组合成为较为理想的导航系统。为进一步提高该组合导航系统的精度和可靠性,论文对惯性/多卫星组合导航系统的信息融合和故障检测算法进行了研究。论文针对常规联邦卡尔曼滤波的局限性和惯性/多卫星组合导航系统中量测噪声不断变化的特点,提出了一种双重自适应联邦滤波算法。该算法不必知道系统噪声统计特性而能对量测噪声进行在线自适应调节,并根据各卫星导航系统输出的几何精度因子(GDOP)对信息分配系数进行自适应调节。SINS/GPS/Galileo/北斗组合导航系统仿真验证了该算法能够有效提高组合导航系统的精度。由于机载多信息组合导航系统时常工作在动态扰动环境中,论文研究了一种基于动态扰动的惯性/多卫星组合导航滤波算法。该算法采用几何精度因子对量测噪声进行自适应调节,利用卡尔曼滤波器的新息量对状态噪声协方差阵进行整体控制,同时根据各子系统误差协方差阵对信息分配系数进行自适应调节。解决了...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>