航天器遥测数据是地面运管系统判断其在轨运行状态的唯一依据,其异常检测成为增强航天器在轨可靠性和安全可靠运行的重要依据。但是,遥测数据量大、维度高、参数关系复杂、专业性强的特点为高检测率、低误检率、强解释性的遥测数据异常检测实现带来严峻挑战。本文对航天器遥测数据异常检测领域进行充分的调研,阐述遥测数据异常检测内涵、方法研...
随着装备日趋复杂化,依靠专家经验或信号处理技术人工提取和选择故障特征变得越来越困难。此外,以BP神经网络、SVM为代表的浅层模型难以表征被测信号与装备健康状况之间复杂的映射关系,且面临维数灾难等问题。结合深度置信网络（DBN）在提取特征和处理高维、非线性数据等方面的优势,提出一种基于深度置信网络的故障特征提取及诊断方法。该方法通...
为解决工程实际中强噪声、非线性且频率成分复杂的振动信号降噪问题,提出了基于小波包分解和主流形识别的非线性降噪方法。采用小波包分解将原始振动信号正交无遗漏地分解到各频带范围内,根据各子频带中信噪空间分布,分别采用相应参数对小波包分解系数进行相空间重构;采用局部切空间排列（local tangent space alignment,LTSA）主流形识别方法在...
针对实际飞机电源系统部分电缆以多股形式存在、无法实现在线诊断的研究现状,开展了基于扩展频谱时域反射法（spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR）的多股电缆故障在线诊断方法研究。相对于成熟的单根电缆故障在线诊断基础,分析了多股电缆诊断中由于信号汇流导致的误判问题,提出了利用阻波器及滤波算法结合的方法,消除了信号汇流...
为满足复杂装备对故障诊断的需求,面向智能交互式电子技术手册（interactive electronic technical manual,IETM）,提出了结合模糊语义推理和贝叶斯信念融合方法的综合诊断系统。对清晰的故障征兆,首先通过基于经验的人工判读进行直接诊断;同时利用IETM的模糊语义推理结合故障征兆开展快速诊断。对于核心在线监测部件或子系统,采用基于状态的智...
针对机载燃油泵故障数据少、诊断效率低、维护成本高、缺乏有效诊断方法的问题,搭建了机载燃油泵燃油转输系统实验平台,提出利用小波包分析进行特征提取和基于BP_AdaBoost机载燃油泵故障诊断方法。首先测量燃油泵7种典型状态模式所对应的振动信号和出口压力信号;然后在分析信号时频特性和统计特性的基础上,利用小波包分解提取振动信号不同频段能...
提出了一种新颖的基于广义多核支持向量机（GMKL-SVM）的模拟电路故障诊断方法。首先,应用Haar小波分析提取被测电路时域响应信号的小波系数作为特征参量,并生成样本数据;然后,基于样本数据,应用量子粒子群算法对GMKL-SVM的参数进行优化,并以此建立基于GMKL-SVM的故障诊断模型,用于区分模拟电路的各个故障。实例电路的单故障和双故障诊断实验结...
针对Metric模型中假设备件需求不依赖于可用系统数而导致可用度被低估的问题,考虑部件的休眠状态（即故障系统中无故障部件不产生备件需求的情况）,提出一种两部件系统可用度马氏建模方法。利用可用系统数、备件库存以及备件短缺数描述备件状态,根据连续时间马尔可夫链方法,分析不同部件的故障修复过程对状态转移的影响,构建了两组马尔可夫随机...
无人机飞行状态的识别是无人机飞行状态分析必要的基础,可为无人机任务调度、智能维护维修和设计优化提供参考信息。无人机的遥测数据是对其飞行状态识别的重要依据,针对无人机遥测数据量大、各飞行状态持续时间不同、数据混有噪声、无法直接提供飞行意图信息等问题,提出一种基于切比雪夫特征提取和随机森林分类（Chebyshev-random forest,C-RF...
针对传统轴承性能退化评估方法中退化阶段划分的主观性以及连续隐马尔科夫模型在建立评估模型时只考虑正常状态下的样本所引起评估结果的不足,提出了一种基于连续隐马尔科夫模型的轴承性能退化程度综合评估方法。该方法首先通过支持向量聚类方法将轴承全寿命周期划分成若干个退化阶段,然后从每个阶段中提取一定比例的样本用于训练,采用轴承正常...
为充分了解复杂系统在工作过程中的健康状态,保证系统安全的运行,依据健康监测参数对系统进行实时健康评估是非常必要的。针对系统健康状态的综合评估问题,提出一种基于距离度量来构建系统健康指数的复杂系统健康评估方法。通过监测多个性能参数的时间序列,利用距离度量来降维,转化为单一的数据来评判系统的健康状态;然后,为了更好地去除时间序...
为了更有效评估滚动轴承性能退化程度,提出一种混沌优化果蝇算法（CFOA）与多核超球体支持向量机（MKHSVM）相结合的滚动轴承健康状态定量评估方法。该方法针对滚动轴承各状态数据分布不均匀、单一核函数分类存在局限性的问题,提出利用多核核函数的凸组合来优化超球体支持向量机。为消除人为选择分类器多参数的盲目性、避免果蝇优化算法陷入局部...
针对轴承从早期故障发生到失效的非线性退化问题,提出一种基于无迹卡尔曼滤波算法（UKF）的轴承剩余寿命预测方法。该方法包括轴承性能评估和剩余寿命预测两个部分。在性能评估部分,首先利用轴承振动信号建立反映其健康状态的指数,基于对正常工作时指数的学习获得用于判断轴承健康状态的异常阈值并截取出轴承从早期故障发生到失效这一性能退化阶...
为提高电网电能质量的检测精度及识别准确率,提出一种基于细菌群体趋药性算法和正交匹配追踪算法结合（BCCOMP）优化的原子分解算法,并将其应用于电能质量扰动信号去噪中。该方法在Gabor原子库的基础上,采用正交匹配追踪算法优化匹配追踪算法,并对原子分解过程使用细菌趋药性算法做进一步优化,从而提高收敛速度、增强去噪能力。通过设置合理残差...
针对皮下植入式葡萄糖传感器在实际动态监测过程中易受生理环境影响限制测量精度的问题,提出了一种基于单点校准技术优化的实时自调整校准算法实现传感器的信号漂移补偿和灵敏度衰减校正。该方法能够对单点校准过程中的关键参数（灵敏度和电流信号）进行调整从而建立最优模型。用最小二乘方法拟合出模型的初始参数,根据建立的最优模型对在体监测...
为了消除可见光近红外光谱噪声,提高利用光谱曲线进行信息提取的精度,提出一种改进双树复小波变换（DTCWT）的后验估计及广义形态滤波的光谱去噪方法。首先对带噪信号进行双树复小波分解,将信号的高频部分和低频部分进行分离。然后分别采用最大后验（MAP）估计算法和广义形态学滤波（GMF）对高频系数和低频系数进行去噪处理。最后对去噪后的高频...
针对声发射信号频散特性导致基于时延估计的气体管道泄漏定位误差大的问题,提出一种基于模态声发射时频分析的泄漏定位方法。该方法采用平滑伪Wigner-Ville时频分布对两泄漏信号的互相关函数进行时频分析,利用互相关函数的时频谱可同时提取泄漏信号的时间延迟和与之对应的频率;然后根据泄漏声发射信号的主导模态的频散曲线即可确定该频率对应的...
针对基于分数低阶矩类阵列波达方向（DOA）估计方法仅适用于独立同分布（i.i.d）SαS背景噪声的缺点,提出了一种线性极化阵列DOA和极化参数联合估计的分数低阶循环相关（FLOCC）极化参数联合估计（ESPRIT）算法。该方法首先利用入射信号的循环平稳特性,采用分数低阶循环相关函数抑制α和高斯混合噪声及与信号循环频率相异的任何循环平稳干扰信号。...
利用卫星双向时间频率传递方法可以实现精度优于1 ns的远程时间同步。卫星双向设备时延差是影响双向比对结果的一项主要误差。目前,国际上通用的方法是利用一套可移动的双向校准设备实现对两套卫星双向设备时延差的校准。该方法存在设备成本高、占用通信卫星资源且对天气条件要求较高等问题。随着i GMAS站和其他监测站点的建设,越来越多站点的接...
由于大型机床的回转工作台具有大型、中空、强冲击振动等特点,在闭环控制过程中无法安装传统角编码器,而现有检测方法具有安装要求高、精度无法保证等问题,提出一种利用与转台同轴刚性连接的蜗轮的齿槽等分特性实现角度测量的寄生式时栅测量方法。首先利用蜗轮蜗杆齿面坐标变换和啮合方程,建立蜗轮齿顶面数学模型;其次采用分段函数方法研究传感...
针对直线电机动子位置测量的高精度和实时性要求,提出了一种基于奇异值分解（SVD）相位相关算法的高精度图像测量方法。通过直线电机动子上的高速相机采集相邻栅栏图像,采用单行抽样栅栏条纹数据,再利用相位相关技术得到相邻栅栏图像的相位相关矩阵,进而利用SVD得到水平位移相位矢量。通过相位解缠算法和最小二乘法线性拟合得到二幅栅栏图像的亚...
及时诊断出桥梁健康监测系统中传感器故障及确定传感器发生故障的精确时刻,可以有效地降低系统虚假报警率、保障系统正常运行。通过分析桥梁传感器故障演变过程,建立了数据标准化残差模型,在该模型基础上提出了一种基于数据标准化残差分析的故障时间定位算法,该算法以传感器采集数据的残差偏离量化值对故障进行判定,从而对传感器故障时间进行定...
为了提高室内行人组合导航系统的精度和灵活性,提出了一种Range-only超宽带（UWB）/惯性导航系统（INS）紧组合导航方法。该方法将锚点的位置信息引入到系统状态变量中并通过数据融合滤波器进行预估,以克服传统UWB/INS紧组合导航模型中需要预先获取锚点位置信息的缺点,减少锚点位置信息精度对组合导航系统的影响。在此基础上,利用迭代扩展卡尔曼...
结合静电和电容传感技术各自的特点,提出了阵列式静电-电容传感器用于气固两相流中固相颗粒的局部速度、局部浓度以及局部流量测量。利用静电极片阵列与电容极片阵列获取管道内颗粒的速度分布与浓度分布,进而计算出颗粒的局部流量。该阵列式传感器参数测量的准确性直接取决于它的空间灵敏度分布特性。对静电极片阵列和电容极片阵列的灵敏度特性...
SF_6气体绝缘类电力设备具有体积小、结构紧凑、绝缘性能稳定、运行可靠等优点,被广泛应用于特高压和超高压电力系统中。当电力设备内部发生绝缘故障时,绝缘气体SF_6由于局部放电及局部过热发生分解反应,最终生成数种稳定SF_6分解气体,通过对这些分解气体组分进行定量检测和分析,可反演出设备内的故障或安全隐患。通过搭建电化学传感器响应特性...
大部分图像质量评价算法仅研究图像的灰度值及信息内容,没有充分考虑人眼视觉特性对图像质量评价的影响,针对此问题提出了一种基于显著性图像边缘的全参考图像质量评价方法。利用显著性图像表征图像的视觉关注内容,然后提取显著性图像的边缘检测图,得到人眼关注的结构和边缘,最后计算参考图像与失真图像边缘检测图之间的汉明距离得到图像质量评...
多摄像机是解决结构光测量系统中视场小和自遮挡等问题的有效方案,但同时由于摄像机分布广、无公共视场,存在全局标定困难的问题。提出了一种基于条纹投影的多摄像机标定方法。加入辅助设备投影仪并向视场内投影大幅面的条纹图案,借助相位算法建立起全局相位场,反求景物的投影仪虚拟图像。利用平面靶标标定摄像机的内参和投影仪的外参获取靶标平...
针对现有光场图像获取困难,深度重建过程中遮挡以及亮度变化较大区域匹配效果差、稳健性低等问题,提出了基于单反相机的光场图像获取方法以及EPI自适应三维重建算法。在图像预处理阶段,该算法利用双边滤波器对EPI进行去噪,并通过交叉检测模型求得边缘区域。在边缘深度求解以及深度扩散阶段,算法在先验似然策略的基础上,提出EPI自适应框架,通过最...
工业系统的状态监测一直是工业界和学术界的重点研究方向，它能够实现对系统运行状态的信息感知、信息传输、计算评估、行为预测以及在此基础上的故障快速维修、视情维护和各种深层次的系统决策，从而有助于降低复杂系统运行风险和维护成本，
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