机电设备BIT系统中虚警的传感层影响机理分析

BIT系统中存在较高的虚警率是制约其发展的关键问题之一,降低BIT系统中虚警率的研究是BIT研究中的主要内容之一.传感数据变化影响诊断输出,从而产生虚警的机理分析,它是后续的降虚警技术研究的基础.首先对传感层测试变化影响诊断输出,进而产生虚警进行了模型分析,然后分析了不同的测试变化类型对基于模型的诊断方法的影响机理.研究结果证明传感层因素对BIT系统中虚警的影响,能有效地指导降虚警技术的研究.     

异常入侵检测系统虚警率问题研究

入侵检测系统的虚警率影响检测结果的可信性.通过分析入侵检测系统的可信问题及异常入侵检测系统的虚警率问题,提出了降低虚警率的方法:基于进程检测行为的入侵检测方法、多检测系统协作工作模式.重点描述了基于人工免疫思想,动态构建正常系统轮廓,抑制虚警率的方法,并对其进行了仿真实验.实验表明,本方法可以提高检测效率,有效降低系统虚警率.     

电传飞控系统监控算法的优化和仿真

研究飞控系统监控问题,应能完成信号正确检测和定位故障信号.针对比较监控电传系统的虚警率和漏检率,由于各种因素的影响,算法流程和阈值设计一直是监控算法要解决的问题.为了保证系统的可靠性和正确性,提出了改进的监控算法,根据统计学原理提出了预设阈值方法.最后通过给出了判定故障的真值表.在MATLAB仿真平台上,建立了具有典型性的两个信号模型,并对改进的算法进行了仿真验证.结果表明,改进的算法具有阈值预设合理、算法简单等优点,大大降低了虚警率和漏检率,具有实际的监控效果.     

免疫AIDS虚警率问题研究

降低虚警率是异常入侵检测系统（AIDS）的一个主要目标。分析了AIDS虚警率问题产生的主要原因,提出了一种基于人工免疫思想,动态构建正常系统轮廓,抑制虚警率的方法。给出了生物免疫系统与AIDS的映射关系,建立了自体动态描述、抗体的动态演化和淘汰机制,并进行了仿真和对比实验。理论分析和实验结果表明该方法可有效降低系统虚警率。     

飞控系统余度管理软件故障追踪/重演方法

飞控系统余度管理软件是多余度飞控计算机的核心软件之一,负责整个飞控系统信号监控、表决与故障综合等功能,具有多数据源、算法逻辑复杂等特点.故障的快速定位和分析越来越成为余度管理软件研制开发过程中的关键技术.分析了软件追踪重演技术在故障重现和定位中的作用,研究了余度管理软件追踪重演方法,并在飞控系统软件领域实现了轻量级余度管理软件统一追踪重演框架.实验结果表明,该追踪重演框架具备了实用性和可操作性,可以有效提高飞控系统余度管理软件故障定位的效率.     

测试性虚警率指标分配技术研究

虚警率是测试性设计的重要指标之一,需要分配到系统各组成部分的测试性设计中。在目前的工程实际中,该指标还没有适用的工程分配方法。根据长期从事测试性项层设计的工程经验,通过潜心研究,摸索出一套适合于工程实际的虚警率分配方法:按照虚警率的定义基准,借鉴故障检测率的分配方法确定虚警率的分配原则;结合可靠性设计指标分配结果和平均虚警间隔时间的分析方法确定虚警率分配的参数并建立虚警率分配的模型,然后按照此模型进行虚警率的分配,并按照分配准则进行了回归验证。     

时分复用多路光纤传输在飞控系统中的应用

结合飞控系统的实际情况，研究了光传操纵系统关键技术之一的时分复用多路传输技术，设计并实现一种可应用于飞控系统的时分复用多路光纤传输系统。给出了该系统的主要性能测试结果，并应用于飞控系统半实物仿真。仿真结果表明，该多路光纤传输系统应用于飞控系统是完全可行的。     

基于1553B总线的飞控软件测试仿真平台设计

针对导弹飞控软件测试系统中更高可靠性、灵活性和实用性的要求,设计了一种基于1553B总线的导弹飞控软件测试仿真平台,介绍其系统组成及上位机软件的设计和实现。对高可靠性和灵活性的飞控软件测试仿真平台进行了研究,从软硬件方面予以分析,给出一个详细的设计方案：测试平台与飞控计算机采用1553B总线通讯的同时,利用VS2010设计上位机测试软件和S-function函数进行子模块封装,并通过Higale仿真界面进行实时的通信控制与显示,可以在保证通信可靠性的基础上对飞控软件的测试结果进行判断与分析。仿真测试结果表明,该飞控软件测试仿真平台方案可以实现对某型导弹飞行控制软件的通信与测试,并且具有高可靠性和可扩展性。     

无人机PCA故障检测与诊断技术研究

无人机（UAV）飞控系统传感器故障检测和诊断常采用基于解析模型的方法,但飞行控制系统（FCS）的精确数学模型往往获取困难。针对此问题,提出了一种UAV-PCA算法。该算法在传统主成分分析（PCA）方法的基础上结合方差敏感自适应阈值的故障检测方法和基于特征方向的故障诊断方法,实现UAV飞控系统传感器的故障检测和诊断。算法不需要系统的数学模型,解决了应用传统PCA方法进行FCS故障检测与诊断时易出现暂态过程虚警和误诊断的问题。仿真结果证明该算法可以快速准确地检测传感器故障,而且可以有效地降低暂态过程虚警和提高诊断结果准确度。     

空空导弹飞控软件研制中的虚拟样机应用

飞控软件已成为先进数字化空空导弹研制的关键,如何对嵌入式飞控软件进行验证是空空导弹研制的焦点。随着虚拟原型技术在空空导弹飞控系统的应用,该文定义并论述了空空导弹飞控系统虚拟样机的组成以及功能,指出它是先进数字化空空导弹飞控软件重要的核心支持平台技术。结合一个基于空空导弹飞控系统虚拟样机的动态仿真系统的开发,论述了其关键技术以及解决途径,进行了基于飞控系统虚拟样机的飞控软件仿真,给出了仿真结果。实践表明,全数字的基于飞控系统虚拟样机的飞控软件仿真已经成为研制数字化导弹的必须经历的阶段,其应用将大大缩短设计周期,保证飞控软件设计的质量与可靠性。     

基于贝叶斯信息融合的解析余度辅助机内测试决策

利用不同传感器之间的解析关系,产生某传感器的余度信号辅助机内测试(BIT)决策,在虚警率(或漏报率)较高的BIT决策中融合其他可靠性较高的传感器信息.对余度信号的先验分布、虚警率、漏报率进行建模,经残差分析后,给出残差决策结果和BIT结果的后验分布,选择贝叶斯风险小者作为最终决策;同时,给出了贝叶斯融合需满足的条件.实验分析结果表明,该方法增力了BIT决策的可信性,有助于BIT虚警剔除和漏报检测.     

Mission reliability of an automatic control system integrated with distributed intelligent built-in-test systems

This paper introduces distributed-centralized Built-in-Test (BIT) systems interfaced with an automatic control system with the purpose of improving mission reliability. By Using a block diagramming method, a complicated system is decomposed into mutually exclusive subsystems so that a distributed BIT is connected to each subsystem for multiple parallel processing of fault direction. The data produced by the distributed BITs is sent to a central control processor. We present a Markov process approach to analytically derive the mission reliability of an automatic control fault-tolerant system with distributed BITs. As diagnostic mistakes of the BIT, the false alarm and fault missing of BIT are considered with the malfunction of the BIT itself. Numerical examples are also prepared to evaluate the performance of distributed intelligent BITs, by comparing mission reliabilities corresponding to the variation of design parameters in a time domain.     

机载计算机BIT设计技术及策略研究

机内测试(Built-in Test,BIT)技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径,通过在机载计算机中设计专门的BIT算法,可以达到大幅度提高机载计算机的可靠性和安全性的目的,但高的虚警率是阻碍其广泛应用的一个重要原因;在对机载计算机BIT虚警原因进行分析的基础上,提出一种新型的机载计算机BIT设计策略,并给出了算法流程图;提出了数字I/0通道、A/D、D/A通道、串行接口等关键部分的故障检测解决方案,经过实践证明该策略的测试覆盖率达90%以上,降低虚警率约35%,明显提高了机载计算机的可靠性及可维护性。     

基于BP神经网络的BIT虚警抑制技术

从BIT设计、工作可靠性上论述了虚警产生的原因,并以此提出了BIT虚警抑制的方法.分析了BP神经网络的网络模型及工作原理,构建了基于BP神经网络的故障诊断系统,并对导弹测试数据进行了实验,结果表明将BP神经网络用于故障诊断能够有效地抑制虚警产生,使被测系统具有更高的故障诊断能力.     

智能机内测试研究综述

机内测试(BIT)是一种能显著提高系统测试性和诊断能力的重要技术,已大量应用于当代航空系统和武器装备中.但虚警问题是困扰BIT应用的重大难题,并严重影响着武器装备的战备完好性和全寿命周期费用;因此,为从根本上解决BIT的虚警问题,智能BIT技术就成为测试领域21世纪的重点研究项目之一;首先简要介绍了BIT虚警的两个主要产生原因,然后重点概述了智能BIT的发展状况,并分析了当前研究方法中存在的不足,最后在研究BIT不确定性的基础上提出了基于粗糙集的智能BIT故障诊断新技术,并指出了该技术中需要研究的若干关键问题.     

基于有向图的BIT级联虚警分析

机内测试(BIT)是一种提高系统测试性和诊断能力的重要技术,然而系统部件之间及部件内部存在的关联耦合关系往往导致BIT虚警;采用基于有向图的方法对BIT进行虚警分析,在系统级联图中对一种耦合关系提出同胚的概念,并给出了优化方法,给出BIT虚警分析步骤,分析报故部件的故障可信度和虚警可信度;仿真算例表明该方法可有效地应用于BIT虚警的分析。     

基于HMM-BP-DS的雷达装备BIT虚警抑制方法

针对雷达装备BIT虚警“假报”、“错报”的两类表现,提出一种基于HMM-BP-DS的虚警抑制方法.首先将雷达系统状态划分为正常、虚警和故障3个状态,利用HMM区分系统是否产生故障,消除“假报”现象;再对故障状态下采集到的雷达数据采用BP神经网络和D-S证据理论处理,对故障进行定位,以消除“错报”现象.实验分析结果表明,该方法能有效降低雷达装备BIT虚警率.     

Design of univariate alarm systems via rank order filters

Filtering is one of the techniques used in alarm system design to improve the performance of an alarm system. Due to the fact that the filtered data is no longer independent, computation of the performance indexes (false alarm rate (FAR), missed alarm rate (MAR) and expected detection delay (EDD)) is hard for filters. In this paper, rank order filters are applied in alarm system design. The output of rank order filters is restricted to one of the input samples, thus the probability density function (PDF) of the filtered data can be computed directly from the PDF of the raw data. This feature makes it possible to compute FAR and MAR for rank order filters directly. Further, a method to compute the expected detection delay is proposed for rank order filters despite the dependence of the filtered data. Simulation results shows that the order of rank order filters provide another degree-of-freedom in alarm system design besides the window size, which can be used to improve the alarm performance.     

面向弹载计算机的BIT技术研究

机内测试（Built-In-Test,BIT）技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径。在对弹载计算机BIT技术特征进行研究的基础上,提出了弹载计算机BIT设计的基本准则,提供了一种典型的弹载计算机BIT设计方法,经实践验证该设计方法适用于多种类型的弹载计算机设备,故障检测率不低于90%,故障虚警率不超过2%,显著地提高了弹载计算机的可靠性、可测试性及可维护性。     

BIT技术在运载火箭测试系统中的研究与应用

对BIT技术在运载火箭测试发射控制系统测试领域中的应用进行了研究。从BIT技术的设计原则、设计原理和工作模式等方面进行分析,设计了BIT测试流程并将其应用在运载火箭测试系统中,利用大数据降低了BIT系统虚警率,对于运载火箭测试领域提高测试可靠性,提高故障检测、故障隔离及排除效率对于火箭测发过程具有重要意义。