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.     

飞行控制系统故障诊断与重构技术研究

对于高空长航时无人机高性能要求,提出一种多等级余度飞行控制系统;结合飞行控制系统各组成部分的结构特点,给出了传感器信号的余度信号管理技术,机载计算机通道故障诊断与仲裁技术;伺服子系统故障隔离和控制分配重构技术;试验结果表明该飞行控制系统故障诊断与重构方案设计合理可行,不仅较好地完成了飞行控制系统的余度管理任务,而且有效提高了故障检测率抑制了虚警,保证了系统的可靠性与容错能力.     

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。     

分布式贝叶斯检测融合优化算法及其计算机仿真

该文研究了利用分布式多传感器获得全局决策的分布式信号检测问题。在这种检测系统中各传感器将其各自关于观测对象的决策传送至融合中心,融合中心根据融合规则给出全局决策。研究重点是基于贝叶斯准则的分布式并联检测融合系统的数据融合理论,给出了使系统全局最优的融合规则和传感器决策规则,提出了对融合规则和传感器决策规则进行优化计算的非线性高斯一赛德尔算法,具体讨论了两相同传感器、两个不同传感器和三个相同传感器在具有独立观测时的数据融合问题。给出了利用本文所提算法对上述几种情况进行计算机仿真的仿真实例。仿真结果表明：融合系统的性能相对传感器有显著改善,采用三个相同传感器的融合系统,其贝叶斯风险下降了26．5％。     

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。     

双余度传感器的故障检测与识别

传感器是任何测控系统中不可缺少的部件,也是最容易出故障的环节,传感器故障检测、 识别和信号重构一直得到极大的重视.本文研究了仅利用双余度传感器的输出信号进行故障 检测与识别问题,提出了一个双余度传感器故障信号识别器(FSD),建立了故障信号识别的基 本原理,导出了相应的传感器故障检测与识别的递推算法,并给出了仿真结果.     

基于信息融合技术的装备BIT故障诊断系统应用研究

BIT就是系统、设备内部提供的检测、隔离故障的自动测试能力;传统BIT主要面向单一功能设计,不具有同时应对多信息的处理功能,面对复杂电子装备的多信息处理问题,传统BIT故障诊断能力不足,导致系统虚警率过高,测试性与故障诊断能力下降,在BIT系统中运用信息融合技术对多信息进行整合,对于提高BIT综合效能,实现快速高效的故障诊断具有重要意义;文章首先对信息融合基本原理进行了介绍,构建了基于信息融合的装备BIT故障诊断系统结构,接着对信息融合诊断系统进行了建模,并对模型中基于神经网络的BIT诊断技术、基于D—S理论的BIT决策技术的关键技术进行了研究,最后给出了故障诊断程序流程;该技术研究通用性强,适用于多种不同型号的复杂电子装备的BIT快速故障诊断。     

最小风险贝叶斯决策融合的多点触摸身份认证

为提高智能手机中多点触摸身份认证的识别率,提出一种基于最小风险贝叶斯决策的多点触摸身份认证方法。首先采用认证手势中各单独手势序列经逻辑回归优化的均值动态时间规整算法进行局部分类,然后以贝叶斯规则为基础,引入损失函数,并计算最小风险贝叶斯决策组合规则下的局部决策结果,最后依据最小风险贝叶斯决策融合规则获得全局决策结果。实验结果显示,引入基于最小风险贝叶斯决策的融合身份认证,不仅保证了较为理想的漏警率、消弱了决策的风险性,而且降低了虚警率,获得了较为理想的分类效果。     

融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法研究

为了提高气路故障诊断方法的可靠性,研究聚焦传感器测量噪声、个体差异和性能衰退等不确定性因素影响,导致气路故障诊断方法虚警率过高,无法实现工程应用的问题,开展了融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法研究;为此,构建了基于发动机模型分析偏差与卷积神经网络建模理论融合的气路故障诊断架构,在建模过程中充分考虑了传感器测量偏差、个体差异和性能衰退等不确定性因素对气路故障诊断结果的影响,据此形成了融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法;随后,结合多种飞行轨迹和进气条件开展数值模拟分析验证研究,对形成的气路故障诊断方法的虚警率进行了定量验证分析;结果显示,研究提出的融合模型基残差分析与数据驱动的气路故障诊断方法可在多种不确定性因素存在时,提供满意的故障诊断精度,具有工程应用的潜力。     

双余度传感器缓变故障检测的改进残差检验法

分析了基于卡尔曼滤波器的残差检验法对传感器缓变故障检测的不敏感性原因.针对双余度传感器缓变故障检测,采取了先故障判断后故障定位的故障检测策略,并提出了一种基于移动伪正常状态的残差构造方法.数学仿真验证了改进方法比传统方法更能够及时准确地识别双余度传感器缓变故障.     

飞行控制系统BIT虚警问题分析研究

飞控系统是飞机的关键核心系统,其中B IT分系统中存在较高的虚警率是制约其快速发展、影响其有效使用的关键问题之一,有效降低B IT虚警率的研究是B IT研究中的主要内容之一。总结归纳了飞控系统B IT各种虚警的原因。按照B IT硬/软件设计、人工环境因素等几个方面提出了一个较为系统和完整的B IT虚警解决方案。对提升飞控系统B IT的性能,推进B IT深入、广泛、有效的应用具有十分重要意义。     

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.     

Performance assessment for generalized delay-timers in alarm configuration

False and nuisance alarms are major problems in the process industry. Generalized delay-timer is an effective technique to improve the performance of an alarm system. However, due to the increasing intermediate states, computation of the performance indices, false alarm rate (FAR), missed alarm rate (MAR) and expected detection delay (EDD), is hard and unsolved for generalized delay timer. In this paper, we first propose general formulae to compute FAR and MAR by adequately reconsidering the internal relationship between the no-alarm state and the alarm state. Then the computation of EDD is discussed via the probability of alarm or no-alarm at one sample by iteration. Simulation and industrial results show that alarm performance can be improved via generalized delay-timer with proper choice of the order.     

改进的加权t-SNE算法及在故障诊断中的应用

对随机邻域嵌入算法(stochastic neighbor embedding, SNE)中的距离进行改进,提出一种基于Manhattan距离的加权t-SNE(Mwt-SNE)算法。使用受空间维数影响较小的Manhattan距离作为度量方式,使用k均值聚类算法将高维空间数据样本点距离分为三类,基于表格法进行权重参数寻优与加权,以加权相对Manhattan距离代替欧式绝对距离计算相似度条件概率,从而增大数据对象之间的区分度,提升降维效果,增强分类显著性。提出基于Mwt-SNE算法的在线故障诊断模型,使用核密度估计(KDE)确定控制限并进行在线监控。TE化工过程实验表明Mwt-SNE算法能有效降低误报率和漏报率,从而提高故障诊断稳定性和准确性。     

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.     

基于分布式光纤传感的水下输气管道泄漏检测与定位分析

介绍了一种基于Sagnac/Mach-Zehnder混合干涉仪原理的分布式光纤传感水下输气管道泄漏检测及定位系统。在强干扰微小泄漏情况下,通过分布式光纤传感器获取由管道泄漏引起的光干涉信号,采用小波包方法对信号进行多层分解,提取小波包能量特征,用欧式距离法对管道泄漏与否进行聚类分析;对泄漏系统利用零点频率进行精确定位,并将基于零点频率的传统检测定位、经小波去噪和最小二乘曲线拟合处理后的检测定位及本文提出的检测定位三种方法进行对比分析,统计了系统虚警率（FAR）。实验结果表明,该系统能准确识别管道泄漏,本文提出的泄漏检测定位法虚警率最低,与经小波去噪和最小二乘曲线拟合处理后的检测定位法相比,虚警率降低了6.6%,提高了系统泄漏检测定位的可靠性。     

基于BP神经网络的智能BIT故障诊断系统研究

论述了智能BIT的设计、检测、诊断、决策四个方面的主要研究内容,分析了BP神经网络的网络模型及工作原理,构建了基于BP神经网络的智能BIT故障诊断系统,并用某雷达录取终端的故障实际数据进行了验证。结果表明将神经网络与智能BIT结合是一种有效的诊断方法,解决了传统BIT故障诊断能力不足,导致系统虚警率过高、自适应性能差等问题,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.