优化自适应灰色预测模型及其在导弹故障预报中的应用

导弹武器的特点导致了无法利用大量的试验数据对其进行可靠性的预测和评定,因此文章引入灰色系统理论来解决小量数据预测问题.通过对灰色模型建模的机理进行了深入的讨论,得到了导弹贮存可靠性的预测模型,并根据导弹储存周期长的特点,引入自适应方法对其预测模型进行优化.按照优化自适应灰色预测模型和基本模型对导弹惯性器件进行贮存可靠性的预测,证实了优化自适应模型的预测精度高于基本模型预测结果,预测的长期效果也能达到良好的效果.     

基于优化灰色模型的捷联惯组历次测试数据建模预测

捷联惯组历次测试数据由于受到多种随机因素的影响,其变化趋势具有非线性,同时测试数据又属于小样本.针对此特点,讨论了基于优化灰色模型的捷联惯组历次测试数据建模预测算法.首先对原始数据序列进行加速平移变换及加权均值生成,得到更适合建立灰色模型的数据序列,再采用优化背景值后的灰色模型对其变化趋势进行建模预测.实例分析证明,该模型能够准确反映捷联惯组历次测试数据的变化规律,比传统灰色模型有更高的精度.     

基于灰色可变加权系数的组合预测模型

为了提高预测精度,提出了灰色可变加权系数的组合预测模型。以组合预测模型的误差平方和最小为优化为准则,建立最优的非负可变加权系数的组合预测模型,计算不同时刻单项预测模型的最优加权系数。利用灰色GM（1,1）模型对可变加权系数进行预测,进而得到组合预测结果。算例表明,灰色可变加权系数组合预测模型综合利用了各个单项预测模型的重要预测信息,预测误差远小于各单个模型的预测误差,精度更高,模型实用性更强。     

灰色模型GM(1,1)模型在电力市场分析预测中的应用

电力市场分析预测,采用灰色模型GM(1,1),通过语言、网络、量化、动态及优化等五个模型,对具体负荷进行预测.其负荷预测灰色模型的建立,需不断的将下一阶段中所得的结果回馈,经过多次循环往复,才能使整个模型逐步趋于完善实现函数逼近,建立精准模型.并以某地历年三月的负荷为例,预测并验证了负载的精度.     

发动机技术状况变化趋势预测研究

运用灰色模型、AR时序模型以及灰色时序模型分别进行发动机技术状况恶化趋势预测,并比较了预测精度。预测结果表明：灰色时序模型能够反映特征变化的趋势性和波动性,预测精度高,为发动机寿命预测奠定了基础,有较好的实用意义。     

基于数据融合和改进新陈代谢不等间距GM(11)模型的导弹装备故障预测

针对导弹装备故障预测中存在数据采样时间间隔不均匀、采样难度大、数据量小等问题,借鉴数据融合技术和灰色预测理论,提出一种基于数据融合和改进新陈代谢不等间距灰色模型（AMUGM(1,1)）的预测方法。建立改进初始值选取和背景值构造的不等间距灰色模型,并通过残差修正和新陈代谢相结合的方式对模型进行优化;基于加权思想提出了隶属度加权法,以确定各模型的隶属度权值;根据隶属度权值和AMUGM(1,1)模型建立特定个体的故障预测模型。实例仿真验证了该方法的有效性。     

灰色神经网络在空舰导弹寿命预测中的应用研究

结合灰色理论与BP神经网络建立了灰色神经网络组合预测模型.该模型有效地将灰色理论弱化数据序列波动性的优点和神经网络特有的非线性适应性信息处理能力相融合.利用三种灰色模型及灰色神经网络模型对某型空舰导弹某电子设备的失效时间进行预测,研究结果表明灰色神经网络预测效果明显优于灰色模型,是一种实用的且精度较高的预测方法.     

火炮身管烧蚀磨损的灰色预测模型

为了准确地获得火炮身管烧蚀磨损量变化情况,根据火炮在发射过程中的膛内特性,分析了火炮身管的烧蚀磨损规律,利用灰色系统理论,结合灰色Verhulst模型特性,提出了一种火炮身管的烧蚀磨损量的预测模型,并在传统的灰色Verhulst模型基础上进行了预测模型的优化。通过对某型火炮身管烧蚀磨损量的数据验证及对比,证明了优化灰色Verhulst模型的准确性,为火炮在实际应用过程中的身管烧蚀磨损的准确预测及火炮身管寿命的判决提供了一种可行的求解方法。     

基于时间连续灰色Markov模型的维修器材需求预测方法研究

运用时间连续且状态离散的灰色Markov过程模型,对装备维修器材的需求量进行了预测。根据装备维修器材消耗历史数据的变化幅度和数据的分布情况来划分状态区间。由各区间状态的转换情况得到Markov模型状态间的一步转移概率,论证与运用Kolmogorov微分方程求解各状态概率的时间函数并建立状态概率预测式,根据预测状态的概率值确定了灰色预测值的定位系数并求解预测值。算例分析表明,在预测维修器材需求量数据时,灰色Markov改进模型的预测精度较GM(1, 1)模型、一般灰色Markov残差修正模型以及时间离散灰色Markov链预测模型有了稳定提高,证明了该模型的有效性和实用性。     

改进灰色残差模型在航迹预测中的应用

为了提高航迹预测的准确度,加强对来袭目标的打击效果,提出一种改进灰色残差模型对目标航迹进行预测.该方法将灰色GM(1,1)模型与支持向量回归机相结合,通过对原始航迹数据建立灰色模型得到预测值以及残差序列,提出的改进残差模型运用支持向量回归机非线性拟合的能力对预测值进行修正,在一定程度上克服了GM(1,1)模型的缺陷,使模型预测结果的精度得以提升.分别使用灰色GM(1,1)模型、灰色残差GM(1,1)模型、改进灰色残差GM(1,1)模型3种方法对同一航迹进行预测并对预测的结果进行对比.计算结果表明:该改进模型在航迹数据变化较大的情况下能够较为精确地对航迹进行预测,有较高的理论和实用参考价值.     

基于灰色模型的艇载导弹测试电源系统故障预测

针对艇载导弹测试电源系统故障分析问题,提出一种基于灰色模型的艇载导弹测试电源系统故障预测方法。为了提高导弹地面电源的工作效率,从分析历史检测数据入手,采用灰色理论的分析方法,建立了适合导弹地面电源故障时间预测的 GM(1,1)模型,详细阐述了模型检验的方法,并通过实例清晰地说明了模型运用和检验的具体步骤。数据检验结果表明：该故障预测模型不但能够较好地模拟历史灾变数据,而且其预测的故障时间与实际情况相吻合。     

基于灰色理论的Gadget天气预报系统的设计与实现

随着Gadget桌面应用的不断增加,如何更好地利用Gadget为计算机用户的工作和生活服务逐渐成为一个研究热点。对Gadget的基本原理和实现技术进行了分析,在此基础上利用灰色系统建立GM（1,1）预测模型,用于预测未来3～5天的日均值最高气温和日均值最低气温,并对预测模型进行了精度检验,实验结果表明本模型的预测精度较为良好。     

一种基于灰色理论的目标飞行器跟踪趋势预测模型

为了揭示目标飞行器的运动特性,将灰色模型应用于船载雷达跟踪目标飞行器趋势的预报。基于GM(1,1)灰色模型,对原始序列进行累加处理得到生成序列,通过灰色模型去描述生成序列,还原出原始序列,得到原始数据的预测模型,以此获得对目标飞行器未来趋势的预测,并以某次任务的雷达跟踪测量俯仰角数据为实例进行研究。实验结果表明:经过数据预处理后,所建模型具有一定的预测精度。     

电磁干扰条件下目标航路预测的射线投影算法

针对包络灰预测方法预测精度较低和Verhulst灰色预测模型计算过程复杂的情况，提出基于灰色预测的射线投影算法。其步骤包括：计算各段的斜率、将当前期的斜率与各期斜率比较、排序并求解。该方法用于断续航路的预测，能够充分利用原数据的客观的局部阶段信息，同时提供预测区间取值的信息。     

火控系统精度预测分析的马氏链模型

针对目前火控系统精度预测分析与评估方法中存在的不足,提出了一种利用马氏链基本方程进行精度预测分析与评估的新方法。通过分析影响防空武器火控系统精度的各种误差源以及马氏链基本方程的特征,结合火控系统在输出射击诸元时所处的各种状态,得出了火控系统精度预测分析的马氏链解算模型。通过对该模型的计算与分析,得出这个模型中包含一个吸收状态,并且从每个非吸收状态出发,能以正的概率经有限次转移到达某个吸收状态,是一个吸收链模型。能对火控系统的精度进行预测和评估,符合客观规律。     

基于灰色理论的发射简油雾浓度预测方法

针对目前油雾检测中存在滞后性和潜艇发射筒空气净化定时进行的现状,结合装备的具体情况提出基于灰色理论的油雾浓度预测方法,该方法通过对发射筒内空气进行采样,得到原始数据,并利用灰色预测模型对浓度变化进行预测,在达到阈值之前开启空气净化装置,而不是等达到阈值时或是定时开启,达到净化空气的目的.实践表明:该监测方法基于的模型具有较高的拟合精度,是有效可行的,在目前装备上具有实用性,为发射筒内气体环境的预测分析提供了一种有效方法.     

近程导弹瞄准线转动角速度预测模型及误差分析

近程导弹采用预测瞄准线开环控制,瞄准线的预测精度直接决定导弹的命中精度。为研究瞄准线转动角速度预测误差对导弹制导精度的影响,根据捷联惯导系统坐标变换原理,建立了近程导弹瞄准线转动角速度的预测模型和预测误差模型;仿真分析了各项误差源对预测误差和命中精度的影响;提出了惯性器件的精度搭配和精度要求。研究成果为全面研究近程导弹误差模型和采取减小、补偿误差措施提供理论依据。     

3M-54E潜射反舰导弹战技性能灰关联分析评估

根据灰色系统理论建立了潜射反舰导弹综合性能灰关联分析模型, 以灰色关联度为基本依据构造出导弹综合性能评估指数.同时根据所建立的模型对俄罗斯3M-54E潜射反舰导弹战技性能进行了综合评价.     

装备型号研制项目风险评估指标体系研究

从项目外部风险和内部风险两个方面构建了风险评估指标体系,并对指标进行了分析和预处理.运用简单实用的层次分析法,对指标进行权重分析;同时运用系统工程、项目管理、灰色系统理论等方法,建立了导弹武器系统型号研制项目多层次灰色风险评估模型.以某装备型号研制项目为例,根据所建立的评估指标体系和评估模型,对项目研制与定型阶段风险评估的过程进行了详细论述.其评估结果比较符合实际,具有一定的应用价值.     

分数阶离散灰色模型及其在备件需求预测中的应用

针对某型新概念武器装备缺乏可比对的现有装备,备件需求历史数据少,对装备本身保障特性缺乏了解等问题,提出应用分数阶GM(r,1)模型进行备件需求预测的方法。应用矩阵扰动理论证明了GM(r,1)模型的扰动界小于GM(1,1)模型的扰动界。利用1阶累加矩阵及其矩阵乘法运算推导出p阶累加矩阵。应用分数阶差分方程理论,将p阶累加矩阵推广到r分数阶累加矩阵,建立分数阶累加灰色模型GM(r,1)。通过矩阵求逆运算,得到r分数阶累减矩阵,简化了r分数阶累减计算方法。应用遗传算法确定GM(r,1)模型最优阶数,利用GM(r,1)模型预测维修备件需求,并通过实际数据实验,表明GM(r,1)模型比GM(1,1)模型具有更好的预测性能。