基于广义似然比的冗余惯组故障检测方法研究

工程中用备份惯性器件构成冗余捷联惯组(RIMU,Redundant IMU)以提高导航、制导系统的可靠性,针对某工程中的实际问题:三种冗余配置的捷联惯组,研究广义似然比法在三种配置下的误警率并进行比较分析,得到具有工程参考价值的结果:采用十表冗余配置的捷联惯组误警率最小.     

改进Potter算法在冗余捷联惯组故障检测中的应用研究

针对冗余捷联惯组故障检测问题,采用广义似然比法(GLT)验证在特定冗余捷联惯组配置(三套正交安装的捷联惯组)下的故障检测的可行性及其检测效果.针对不同的传感器配置的几何安装矩阵,分别进行了仿真试验,通过改进传统的Potter算法,解决了Potter算法不能检测出某些传感器故障的问题.     

冗余旋转惯导系统两位置初始对准方法

冗余旋转惯导系统(Redundant Rotating Inertial Navigation System, RRINS)可以在传统旋转惯导系统的基础上,进一步提高系统的可靠性。针对该类系统高精度初始对准需求,以正四面体冗余旋转惯导系统为例,研究了两位置初始对准方法。首先以每3个陀螺仪和3个加速度计构成一种组合方式,建立每种组合下惯性器件的零偏与冗余配置相关的解析表达式,并设计RRINS两位置转停方案以估计对应惯性器件的零偏,但是在某些特殊的情况下需要增加观测位置;然后将每个惯性器件在不同组合下得到的结果取均值,并利用该均值对相应惯性器件的测量信息做补偿;最后基于补偿后的惯性器件输出进行RRINS的初始对准。数学仿真和实验验证结果表明,该方法在不同两位置方案下均可有效估计出惯性器件的零偏。仿真中陀螺仪的零偏估计误差在4%以内,加速度计的零偏估计误差基本在2%以内,且相比无零偏补偿的情况,初始对准精度提高10倍以上。实验中水平和方位向的初始对准精度都有提高,航向角对准误差最大减小100倍左右。同时,该方法还可以推广到其他配置方案的冗余旋转惯导系统中,对该类惯导系统初始对准精度的提高具有...     

WinCC冗余系统在热轧带钢生产线上的应用

本文介绍Win CC双机冗余系统的结构、配置,以及其在莱钢1500mm热轧带钢生产线上的应用。通过Win CC冗余系统的建立,结合三环网冗余网络、双网卡绑定技术,在服务器出现故障时系统能自动切换,解决单服务器HMI系统带来的故障停机问题,保障了生产线的可靠稳定运行。     

多功能惯性器件及其加速度计部分的实验分析

既能感测载体的角运动，又能感测其线加速度的多功能惯性器件是惯性技术界十分感兴趣的。对于大角速率动调陀螺仪．若把压电敏感元件安装在陀螺仪限动器上，可构成大角速率多功能惯性器件。利用大角速率动调陀螺仪陀螺电机中特有的信号检测线圈，便于加速度信号的拾取。该文介绍了器件的工作原理、信号检测与处理及在不考虑陀螺仪部分时，线加速度计的测试结果。利用两个这种器件，即可构成满足大机动捷联惯导系统要求的惯性测量部件。     

投影结构光空间位置和形状的标定方法研究

提出了结构光三维测量系统中投影结构光的空间位置和形状的多点拟合标定方法.在结构光三维测量系统有效视场范围内,空间靶平面多次改变并覆盖整个有效视场.利用投影矩阵与坐标变换关系,由投影结构光与空间靶平面的相截线来确定结构光在整个有效视场范围内的多个三维数据点,通过多点拟合,完成其空间位置和形状的标定.最后以多光片投影双目视觉三维测量系统中9条结构光的标定实验,验证了该方法的可行性和有效性.     

子空间约束的一阶秩1干扰下的自适应检测

在复杂电磁环境中,雷达获取的回波数据若受到干扰,会影响到雷达的探测性能.该文针对雷达目标自适应检测问题,假定待检测单元和部分参考数据受到1阶秩1干扰,且干扰约束在某个已知的子空间内.首先基于双步广义似然比(2SGRLT)准则,提出子空间约束(SC)的2SGLRT检测器(SC-2SGLRT).进一步采用修正的双步广义似然比(M2SGLRT)准则,提出子空间约束的M2SGLRT检测器(SC-M2SGLRT),该检测器的性能明显优于SC-2SGLRT.最后基于3步(3S)广义似然比检验准则,提出子空间约束的3步广义似然比检测器(SC-3SGLRT),该检测器性能与SC-2SGLRT相当,且计算量最小.计算机仿真分析表明,充分利用参考数据和干扰先验信息,有助于提升检测性能.     

3取2冗余配置主处理单元可用性探究

对于主处理单元的可用性研究,由3取2冗余配置的硬件结构,各部分器件的功能组成,设计出主处理单元可靠性结构框图。根据可靠性理论进行分析,并通过硬件部件故障率数据,平均无故障时间,得出3取2的冗余结构的主处理单元平均影响服务故障时间,结合定义的可用性计算公式得出主处理单元的可用性结果。     

强干扰环境下水声时延估计技术研究

水声定位系统是现代深海作业必备的高精度水下定位装备,精确的时延估计是实现高精度水声定位的基础,但由于信号远距离传输以及强干扰的影响,水声定位系统时延估计精度较低。针对此问题该文提出一种基于子空间理论的宽带强干扰抑制方法,首先通过贝叶斯信息量准则估计子空间维度,然后推导了不同信号假设下的概率密度函数,求解未知参数的最大似然估计,构造广义似然比并通过最优匹配广义似然比检测法估计与期望信号最匹配的子空间,然后以此构造空间投影算子对接收数据进行线性投影,最终抑制干扰和噪声,提高时延估计精度。仿真结果表明该方法能够有效抑制干扰和噪声的影响,提高定位系统时延估计精度。     

强干扰环境下水声时延估计技术研究

水声定位系统是现代深海作业必备的高精度水下定位装备,精确的时延估计是实现高精度水声定位的基础,但由于信号远距离传输以及强干扰的影响,水声定位系统时延估计精度较低.针对此问题该文提出一种基于子空间理论的宽带强干扰抑制方法,首先通过贝叶斯信息量准则估计子空间维度,然后推导了不同信号假设下的概率密度函数,求解未知参数的最大似然估计,构造广义似然比并通过最优匹配广义似然比检测法估计与期望信号最匹配的子空间,然后以此构造空间投影算子对接收数据进行线性投影,最终抑制干扰和噪声,提高时延估计精度.仿真结果表明该方法能够有效抑制干扰和噪声的影响,提高定位系统时延估计精度.     

基于分层马尔可夫模型的冗余配置保护系统

为了实现对电量配置环境的合理保护,设计基于分层马尔可夫模型的冗余配置保护系统。利用完全双重化配置电路,提供交流电子滤波器与CAN总线稳流器所需的匹配电流,完成冗余配置保护系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,建立分层马尔可夫决策链,分别从动、静态保护条件两个角度着手,计算冗余电量配置的准则函数结果,实现冗余配置保护系统的软件执行环境搭建,再结合各级硬件设备结构,完成系统设计。实现结果表明,与MEMS惯性处理手段相比,在分层马尔可夫模型作用下,实际电流谐波曲线能够更好地贴合理想波动曲线,可在保护高压电网配置环境的同时,避免冗余电量对应用电网造成击穿影响。     

基于广义逆和滑模的欠驱动无人艇跟踪控制

针对具有非对角惯性矩阵和阻尼矩阵的欠驱动无人水面艇(USV)进行了轨迹跟踪控制方法的研究,提出了基于广义动态逆和滑模变结构理论的控制器,实现了闭环系统全局渐近稳定。同时,通过引入动态尺度逆克服动态广义逆可能导致的系统奇异,通过扰动零投影矩阵来避免零投影矩阵的不可逆问题。最后,通过Matlab/Simulink仿真证明了本文方法的有效性。     

捷联惯性测高误差分析

在一些不能采用气压高度表或卫星、雷达信号实时测高的特殊且飞行时间很短的场合，利用惯性测量单元进行高度实时测量成为一种主要手段。鉴于惯性测高的发散性，对惯性器件和初始对准信息的精度有严格要求。本文从惯性测高原理及其发散性出发，建立了计算捷联惯性测高的误差方程，结合某载体再入轨道参数。对影响捷联惯性测高误差的各因素对测高误差造成的影响进行了估计，为惯性器件的选型和初始对准参数的给定提供了依据。     

基于时频分析和模式识别的惯性器件故障监测与诊断技术研究

利用时频分布检测信号的基本原理,提出了一种基于PMH分布和模式识别的惯性器件故障监测与诊断方法。实验表明本文所提出的方法能够辨识出惯性器件的故障类型,并且能够实现状态监测和故障分离。该方法在工程实际中具有很好的实用性。     

基于小波变换域估计的瞬态信号检测

在未知瞬态信号检测中，一般采用广义似然比检测，然而广义似然比检测不能有效利用瞬态信号的固有特性，检测性能不是很好。文中在介绍瞬态信号和噪声的小波变换特性基础上，提出了基于小波变换域估计的检测方法，最后给出了几种检测器的工作特性比较。     

运动平台成像系统弱目标检测方法

本文结合机载红外搜索/跟踪系统等光学成像系统的实时信息处理需求,提出了一种运动平台条件下成像系统的空-时弱目标检测方法.该方法首先在空间上进行二维广义最大似然比检测提取出图像序列中的潜在目标,然后在时间上进行多级假设检验判决,从而检测出真实目标.算法有效均衡了统计检测性能和计算复杂度之间的矛盾,在实际应用中取得了良好的效果.     

冗余技术在H型钢TCS系统中的应用

冗余,指重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间.结合莱钢的实际情况,不断探索,将冗余技术结合在实际轧钢生产过程中,在全国尚属首例.     

恒虚警极化自适应子空间检测器

本文研究了在未知统计特性的局部均匀高斯杂波环境中的相干雷达极化自适应目标检测问题.基于广义似然比检验提出极化自适应子空间检测器,并推导出虚警概率和检测概率的理论表达式.研究结果证明该算法在均匀杂波环境和局部均匀杂波环境都有恒虚警的性质.比较了均匀杂波环境下极化自适应子空间检测器、极化广义似然比检验和极化自适应匹配滤波器算法的检测性能,仿真分析了不同极化状态局部均匀杂波环境下极化自适应子空间检测器算法在的检测性能.     

冗余技术在H型钢TCS系统中的应用

冗余,指重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时闭.结合莱钢的实际情况,不断探索,将冗余技术结合在实际轧钢生产过程中,在全国尚属首例.     

基于片上工艺的MOEMS光强差分测量加速度计研究

论证了一种基于SOI片上工艺的,通过光强差分测量加速度的微光机电系统（MOEMS）加速度计。器件主要结构为较大悬浮质量块对称两端加工出两面V型反射镜。系统整个微机械结构在细直弹性梁支撑下,因受惯性力作用V型镜发生位移改变,从而将引入系统中的光信号进行差分反射。最后,通过外部光电探测器测量出各通路光纤的光强信号来测算加速度值。片上微加工所得的器件经实验测量得到了：7.77×10-2 μm的结构灵敏度,1.38 kHz谐振频率,3.73 mV/g器件灵敏度和0.987的线性度。