基于滑模观测器的AUV传感器故障检测

针对AUV(自主水下航行器)模型的非线性特点,利用滑模观测器对其进行状态估计,并将观测器输出和传感器输出之差作为残差.为了降低误检的概率,设定了两个残差阈值,当残差大于较大的阈值时,立即判定有故障发生,当残差在这两个阈值之间时,系统发生报警,并将前一段时间的一组观测数据和传感器输出数据进行统计分析,判定是否有故障发生.这样既不会漏检大幅度故障,又能够及时检测出缓变故障,达到实时故障检测的目的.仿真结果说明了这种方法的有效性.     

一种冗余配置的惯性导航系统渐变型故障容错方法

针对冗余配置的惯导系统渐变型故障，提出了奇偶方程残差品质的概念及其模糊评估方法。并应用残差品质构成最小二乘加权阵。设计了冗余配置的惯导系统智能自适应渐变型故障容错方法。仿真结果表明，该方法对最多有两个捷联陀螺发生的渐变型故障能起到较好的检测和容错效果。     

基于速率检测的GNSS/INS快速完好性监测方法

卫星导航系统存在许多类型的故障模型,其中最难检测的是慢变斜坡故障(SGE)。针对卫星导航/捷联惯导(GNSS/SINS)组合导航系统中存在的慢变斜坡故障,本文给出了一种新的算法——速率检测算法。该算法是基于对传统检测量增长速率的检测,通过在自主完好性外推法(AIME)的基础上增加一个卡尔曼滤波器,检测滤波器观测量速率变化来实现故障检测。仿真实验表明,本文的速率检测算法比AIME算法具有更好的检测效果,幅值越小的斜坡故障节省的时间越多。     

INS/GPS(GLONASS)组合导航系统故障检测技术研究

本文在假定惯导系统工作正常的前提下,详细分析了GPS/GLONASS典型定位、测速故障,研究了滤波残差X2检验在INS/GPSGLONASS)组合导航系统故障检测中的应用.并提出了一种便于工程实现的线性估计残差允差检测算法,该算法利用惯导误差在短期内变化平缓的特点,采用了一个线性模型对惯导误差的真值进行估计,用估计残差构造检测函数进行故障检测,并通过仿真试验验证了算法的可靠性.     

INS/GPS(GLONASS)组合导航系统故障检测技术研究

本文在假定惯导系统工作正常的前提下,详细分析了GPS/GLONASS典型定位、测速故障,研究了滤波残差X2检验在INS/GPSGLONASS)组合导航系统故障检测中的应用.并提出了一种便于工程实现的线性估计残差允差检测算法,该算法利用惯导误差在短期内变化平缓的特点,采用了一个线性模型对惯导误差的真值进行估计,用估计残差构造检测函数进行故障检测,并通过仿真试验验证了算法的可靠性.     

SINS辅助GPS检测技术在弹载组合导航中的应用

针对弹载SINS/GPS深组合导航系统提出一种动态检测GPS信号有效性的方法。推导了基于卡尔曼滤波理论和GPS伪距、伪距率量测的SINS/GPS深组合导航算法,通过分析滤波器残差统计特性设计了基于残差χ2检验的GPS信号故障检测算法和基于切比雪夫大数定理的GPS信号故障隔离算法。理论和仿真分析表明:利用SINS辅助GPS故障检测可进一步提高深组合导航系统的动态抗干扰能力,在GPS单颗或多颗卫星数据出现故障的条件下有效保障组合导航系统的导航精度。     

基于自调整多数据检测的传感器小偏置量故障检测器设计

针对传感器小偏置量故障的多数据检测实时性和准确度的矛盾现状,文中提出了一种解决此问题的故障检测方法.这种故障检测方法采用了Kalman滤波器进行滤波来获得残差,并采用序贯概率比检验来实现多残差检测故障,针对不同的情况能动态的调整检测故障检测所需要最小的残差数目,具有自适应的某些特点,用来解决多数据检测某传感器小偏置量故障的实时性和高准确率问题.     

基于H∞优化方法的鲁棒故障检测

在基于观测器／滤波器理论的动态系统故障检测与诊断中，模型信息和测量信息的不确定性将影响结果的准确性。文章基于H∞优化方法设计了故障的检测与诊断系统，通过弱化不确定干扰因素对残差的影响，增强了故障检测系统的鲁棒性。同时设置适当的阈值，对故障决策中的虚警进行充分地抑制。最后，在某机电跟踪与稳定伺服系统中进行了仿真研究，结果表明，这种方法能够有效地提高系统的故障检测精度。     

多源组合导航系统故障检测技术研究

为提高基于MEMS-SINS/GNSS/ODO/高度计的车载多源组合导航系统的可靠性,设计了带故障检测模块的联邦卡尔曼滤波器。针对残差x~2检测法对缓变故障的检测灵敏度低,而改进序贯概率比(Sequential Probabitity Ratio Test,SPRT)检测法在故障结束后检测值需要长时间才能恢复到检测阈值以下以至于无法判断故障结束时间的问题,提出了一种残差x~2-改进SPRT联合故障检测方法。该方法结合了两者的优点,根据系统故障综合决策规则进行故障判定,有效提高了故障检测的灵敏度和可信度。跑车实验结果表明,使用残差x~2-改进SPRT联合故障检测方法进行故障诊断,能够快速检测出缓变故障和突变故障,通过及时的故障隔离,使导航系统更加适应当前的工作环境,增强了鲁棒性和可靠性,并保证了多源导航系统的导航精度。     

变体飞行器故障检测与容错控制一体化设计

针对一类后掠翼可变的变体飞行器,考虑同时存在状态时滞和随机丢包的网络环境,基于切换系统理论,研究了变体飞行器闭环故障检测滤波器的设计问题。将变体飞行器建模成以高度、马赫数和后掠角为参变量的切换系统。为了保证系统能够有效检测出系统故障并且跟踪指令信号,基于一体化方法,设计基于模态依赖观测器的故障检测滤波器和基于残差估计的输出容错控制器。通过多Lyapunov-Krasovskii函数方法和平均驻留时间方法分析系统在异步切换情况下的稳定性。以线性矩阵不等式的形式给出满足给定性能指标滤波器和控制器存在的充分条件。通过仿真验证了所提方法能够有效检测出故障,输出信号能够准确跟踪指令信号,且在不确定情况下具有较好的鲁棒性。     

基于虚拟余度的发动机伺服传感器故障检测

为在有限软硬件资源下有效辨识出故障传感器并进行隔离,提出基于虚拟余度的航空发动机伺服传感器故障检测方法.利用改进算法训练的Elman神经网络实现全包线内的高压转速到主燃油的映射,建立主燃油虚拟余度,给出基于虚拟余度的伺服传感器故障检测结构,并对常规检测方法不能辨识的2种失效模式进行仿真验证.结果表明:该方法可有效辨识出传感器失效,结构简单,计算量较小.     

基于自适应线性滤波和分段解线调的反辐射导弹检测技术

提出一种基于自适应线性滤波和分段解线调法的反辐射导弹（ARM）检测技术。先利用线性预测滤波器抑制掉强载机信号，然后利用分段解线调法估计ARM信号的调频斜率参数和起始频率参数。仿真结果表明，该方法能够将微弱的ARM信号准确的检测出来，从而实现实时告警。     

基于Geant4 的GM 计数管探测效率模拟

为提高GM 计数管的应用水平,基于Geant4 软件设计GJ4105 型GM 计数管的探测效率模拟程序。通过 实测灵敏度对模拟程序的正确性进行验证,依据模拟的探测效率结果计算的灵敏度与实测灵敏度偏差仅为0.5%。结 果表明：Geant4 的模拟结果可靠,可为GM 计数管的设计提供一种行之有效、方便快捷的模拟手段。     

基于故障检测滤波器法的飞行控制系统故障检测

针对某型无人机飞行控制系统,在分析3种舵面损伤典型故障机理的基础上,利用故障检测滤波器法对其进行故障检测.根据建立飞机舵面发生故障模型并假设其损伤故障表示式,再将滤波器的极点实部大于40,定位于相关平面左半部,使观测器瞬态响应衰减,并使滤波器状态估计值收敛到系统的状态值.仿真证明该方法可行.     

一种基于DSP的电机电磁锁制器控制与检测技术

为提高系统的可靠性，保证载机和飞行员安全，设计一种基于DSP的空空导弹舵面解锁控制和状态检测系统。利用电路仿真分析技术对解锁控制和锁定状态检测电路进行设计、性能分析，完成系统各组成元器件参数偏差对系统性能的影响，针对系统中常见的故障模式，提出了提高该系统可靠性的改进方案。研究结果表明：在控制信号受到强干扰，+27 V供电电源不大于2 ms的瞬时掉电，三极管增益漂移的情况下，该方案仍可使其正常工作。     

基于水下运动目标流场信息的仿生探测原理

鱼类侧线器官利用水介质的流动信息进行环境感知与探测,该原理为水下探测技术提供了新的发展方向。基于鱼类侧线的仿生探测原理,研究以运动目标绕流场为信息源的目标探测原理问题,建立了球头圆柱体绕流的仿真分析模型,结合势流理论分析和仿真规律分析,初步揭示了水中运动体目标特性与运动体绕流场特征参量之间的关联规律,即通过对曲线峰值、谷值、斜率的计算获得了与运动体速度、长度、半径、观测点信息相对应的特征参量,探索了利用水下运动体绕流场信息进行目标探测的可行性。     

基于仿形-相关器的管道泄漏检测

针对NIM3型传感器的检测信号，研究了基于仿形-相关器的管道泄漏检测。研究结果表明，采用NIM3传感器信号并结合仿形-相关器方法能够显著地提高泄漏检测的准确率。     

基于LabVIEW的无线电引信目标检测算法仿真验证

为了验证无线电引信信号处理方案,文章在LabVIEW编程环境下根据无线电引信目标检测算法,编写了数字化目标检测仿真软件。通过对引信回波数据的分析,对检测算法作了进一步的完善,验证了无线电引信信号处理算法的可行性,可以看出系统具有较好的检测性能。     

机器鱼2D 仿真平台碰撞检测算法

为了实现机器鱼2D仿真平台各个对象间完整的碰撞检测,提出一种基于离散碰撞检测的算法。该算法以机器鱼2D仿真平台为基础,结合包围盒树,运用计算机图形学对平台中各个仿真对象进行精确建模;并利用图形学中的分离轴理论、Voronoi Region等概念,提出了适合各对象的不同碰撞检测算法,快速准确地输出检测结果。同时采用运动插值技术,减小步长并键入中间运动模态,实现了模拟连续碰撞检测,进一步提高了碰撞检测准确度。实验结果证明：该方法实现了模拟连续碰撞检测,具有高效、精准的特点。