装备寿命预测的平行仿真模型在线演化方法

在面向装备剩余寿命预测的平行仿真技术研究基础上,统一了不同退化状态下的状态方程,提出了预测模型形态库的构建方法和预测模型形态选择算法,设计了“模型形态库构建—模型选择—数据同化—模型演化”的模型在线演化工作流程,运用扩展卡尔曼滤波和极大似然估计算法,实现了面向装备剩余寿命预测的平行仿真模型在线动态演化。通过仿真实验验证了模型形态选择算法和模型在线演化工作流程的有效性,取得了较好的仿真效果。     

装备剩余寿命预测平行仿真中模型动态演化方法

装备平行仿真中的一个重要概念是实时数据驱动的模型动态演化,但是至今仍缺乏具体应用领域的实现方法。以带未知离散冲击的混合退化装备剩余寿命预测为背景,以多态Wiener状态空间模型为演化对象,提出一种装备平行仿真中模型动态演化方法,包括基于交互多模型强跟踪滤波的模型软切换和基于期望最大化算法的模型参数在线估计,并实现了基于平行仿真的装备剩余寿命实时预测。利用某轴承退化数据进行实例研究,结果表明该方法能有效提高仿真逼真度,剩余寿命预测的准确度较高、不确定性较小,具有较高工程应用价值。     

装备精确维修平行仿真系统及关键技术研究

针对装备精确维修需求,应用平行仿真技术,提出一种装备精确维修的平行仿真系统(parallel simulation system of equipment precision maintenance,PSSEPM)架构。首先建立与装备对应的仿真系统,此时的仿真模型并不精确,仿真系统与装备同时运行后,通过装备实时状态信息的"喂养",利用演化算法,使得在一定误差范围内仿真系统的输出与实际装备真实状态相一致,达到平行状态,进而基于已演化完毕的仿真系统利用快速仿真方法预测装备未来的健康状态和故障状态,为精确维修决策提供数据支持,最后介绍了PSSEPM涉及的关键技术。     

航空通信平行仿真系统研究

针对未来多域协同体系级作战下的航空通信动态规划需求,根据仿真系统与实际系统的虚实映射、实时同步、共生演进和闭环优化的系统目标,提出了平行仿真系统在航空通信装备作战效能提升、装备内场增量式集成测试验证、装备智能健康管理以及虚实结合的试飞训练等方向的应用构想,建立了一种面向航空通信的平行仿真系统架构,给出了系统组成,分析了系统涉及的实时数据采集、多分支并行仿真推演和基于人工智能的态势预测与智能决策等关键技术难题,为平行仿真技术在航空通信领域的具体应用奠定理论基础。     

LVC仿真技术综述

建模与仿真已成为装备研制的重要手段。为了规范仿真测试系统的体系结构,提高模型及仿真的互操作性、可重用性和可组合性,首先分析了装备仿真测试对LVC仿真技术的需求,然后介绍了国外LVC仿真技术的现状、问题、解决方法和给我们的启示。最后提出了研究LVC仿真一体化体系结构技术的建议,包括需要研究的具体内容和相关的措施。     

基于相似性的装备剩余寿命预测研究

为了更有效估计装备的剩余寿命,对基于相似性的寿命预测方法进行研究。首先介绍基于相似性的寿命预测方法的基本概念和流程,然后研究基于高斯核回归的退化轨迹提取方法,在传统欧氏距离的基础上,考虑时间范围的影响,改进相似度计算方式,最后用高斯核密度估计得到剩余寿命的区间估计值.一个数值仿真试验表明,基于相似性的方法能够利用失效历史样本对装备的剩余寿命进行有效预测.     

反舰导弹攻防对抗仿真系统研究

针对信息化海战下导弹攻防对抗仿真的迫切需求,面向作战使用人员(作战视图)、科研院所对抗技术研究人员(技术视图)和装备研制机构及相关技术人员(装备视图),采用数字仿真技术与注入式仿真技术相结合的方式,构建一个以导弹攻防体系对抗装备(或技术手段)的功能数学仿真模型为核心,以直接信号注入技术为仿真验证手段的反舰导弹攻防对抗仿真系统,为反舰导弹的作战使用和电子对抗战术运用提供了一个开放式的研究与训练平台.     

考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测

针对广泛存在的非线性退化设备,现有方法尚未考虑随机失效阈值对剩余寿命预测结果的影响。因此,通过对设备性能退化过程进行分析,提出了一种综合考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测方法。基于Wiener过程构建了考虑个体差异与测量误差的非线性退化模型;基于卡尔曼滤波算法建立状态空间模型以实现对退化状态的在线更新;基于极大似然法估计失效阈值分布系数估计方法,得到随机失效阈值的概率分布;基于随机失效阈值推导出剩余寿命的概率分布,实现对剩余寿命的在线预测。算例研究表明,所提方法可以有效地提升剩余寿命预测的准确性,具备一定工程应用价值。     

基于卷积神经网络与滤波融合算法的某惯导系统剩余寿命预测模型建立

在对产品中具备大量运行观测性能数据的关键系统部件进行剩余寿命预测的过程中,因寿命数据稀少难以建立寿命分布模型。而对产品性能观测数据进行退化建模,传统退化过程分析模型对于产品性能观测数据适应性差导致产品寿命预测精度低、有效性弱的问题,充分挖掘部件退化数据信息,依据相关退化分析技术,基于统计模型中的滤波预测方法与机器学习技术中的回归卷积神经网络（regressive convolutional neural networks, RCNN）预测方法建立产品剩余寿命预测融合模型。融合模型结合了滤波预测模型对产品退化状态的挖掘能力、不确定表达能力与RCNN网络模型良好的数据适应性、预测的准确性,提高了产品退化数据分析的准确性及有效性,可对产品关键部件的寿命进行有效预测,为产品中具备大量运行观测数据的关键系统部件健康管理提供辅助参考。     

基于贝叶斯模型的装备剩余寿命预测研究

为了解决武器装备日益复杂及维修工作日趋繁重的问题,运用贝叶斯模型预测装备修理后的剩余寿命,为合理安排其修理计划提供依据。替代传统的指数分布,用威布尔分布描述系统寿命特征,并运用极大似然方法和贝叶斯方法估计威布尔分布的两个未知参数,给出其置信区间。在此基础上,对先验样本和后验样本两种不同情况,分别运用贝叶斯模型预测装备修理后的剩余寿命,并给出实例。结果表明了该方法的有效性。     

基于Agent的装备采购供应商仿真模型研究

装备采购合同管理是一项复杂系统工程,目前常用的管理科学和系统工程的方法难以对其进行建模仿真并量化分析。基于Agent的仿真技术是研究复杂系统的一种有效、重要的方法。针对装备采办合同管理中的供应商选择问题,运用多Agent仿真技术建立模型并进行仿真。通过对仿真结果的分析,提出了有效选择供应商的合理建议。     

基于多指标相似性的T/R组件剩余寿命融合预测方法

为实现对T/R组件剩余寿命的准确预测,及时掌握装备当前健康状态和提高装备维修保障水平,分析T/R组件的故障特点,筛选出反映T/R组件状态退化过程的状态监测指标,通过计算每个指标对应的剩余寿命信息和权重,得到T/R组件的剩余寿命预测结果。通过算例分析与比较,验证了预测方法的实用性与有效性。研究结果可为电子装备剩余寿命预测提供理论指导,对合理计划维修资源和提高装备战斗力具有重要意义。     

管道在线检测技术及检测机器人研究

概述了管道检测技术发展现状,介绍了最新检测技术的原理,分析了管道内检测机器人的技术要点,概括介绍了课题组在差压式管内检测机器人周围流场建模与仿真、腐蚀环境下管道钢裂纹群演化的混沌动力学、差压式管内检测机器人的通过性能、管内检测机器人运行速度和姿态分析及运动状态控制、管内检测机器人小型化、小型化管内检测机器人检测精度、小型化管内检测机器人定位精度及管道剩余寿命的预测方法等方面的研究进展,为今后的研究打下了坚实的基础。     

任务驱动的装备保障能力建模与仿真评价

对装备保障能力评价的研究有很多,但这些研究大都是从保障系统方面对保障能力进行了评价,属于静态评价,这类研究对装备使用过程中的动态随机因素考虑不足,影响了对装备保障能力的全面考察.以任务为驱动的保障能力评价,运用离散事件建模方法和计算机建模与仿真技术建立舰炮保障能力综合仿真模型,用仿真出的使用可用度、战备完好率和备件平均...     

陆军战术电台仿真模型研究

随着仿真技术在陆军战术互联网仿真应用的逐步深入,对通信装备仿真模型的需求越来越高。分析了电台仿真模型的建模需求,介绍了电台通信时报文的收发流程,构建了电台仿真模型并对模型中各部分模块进行了描述。最后,通过VRNET Developer网络仿真平台对VHF电台仿真模型在干扰和移动条件下的通信进行了仿真,实验表明,构建的电台仿真模型能够达到战术通信的效果。     

C~3I仿真演示系统的设计思想

1 引言 仿真已成为C~3I系统研制、研究及训练演示的重要途径。系统理论、计算机技术、通信技术等的发展,大大推动了建模理论和仿真技术的发展,这也使仿真技术在作战系统中的应用日益普遍。现实问题的需求牵引,包括多媒体技术和虚拟现实技术在内的当代技术的推动,都把C~3I系统仿真提到了极其重要的地位。 随着C~3I仿真技术的发展,仿真工具的需求已迫在眉睫。这是因为C~3I系统是个庞大复杂的系统,也就决定了其仿真模型的复杂性。因此,需要有建模工具辅助模型构造,支     

装备保障仿真实体聚合模型

分布式仿真技术是解决装备保障方案评价问题的重要手段.由于装备保障方案是由一整套不同层次的综合保障要素方案组成,因此,对于不同层次的装备保障方案其仿真模型分辨率需求往往也不尽相同.为解决装备保障方案多层次建模问题,引入了装备保障仿真实体的概念,从属性、行为、保障关系和交互4方面出发定义了装备保障仿真实体元模型.在此基础上,提出了装备保障仿真聚合实体的概念,研究了实体属性聚合、行为聚合、保障关系聚合和交互聚合的方法,有效解决了装备保障仿真系统中的不同层次模型转化问题.最终以某旅前进保障群实体为例进行说明,并在联合作战装备保障仿真系统中进行了应用,证明了装备保障仿真实体聚合方法的有效性和可行性.     

基于灰色Verhulst优化模型的装备研制费用高精度预测

针对装备寿命周期费用中研制费用的高精度预测问题,提出了一种灰色Verhulst优化模型。首先提出了对灰色Verhulst模型参数进行优化的数学规划模型,然后介绍了应用模拟退火算法求解该Verhulst模型,最后结合实例对鱼雷研制费用进行了建模,并进行了模拟有效性比较与分析。理论分析和仿真计算结果均表明,所提优化模型具有更高的模拟和预测精度,且模拟序列与原始序列具有更大的灰色关联度。     

SVM异常数据识别的比例风险预测模型

剩余寿命预测在设备维修管理中扮演着重要的角色,准确的剩余寿命预测对制定维修策略起着至关重要的作用,从而可以有效避免设备故障的发生.提出一种基于支持向量机(SVM)异常数据识别的比例风险模型(PHM)用于剩余寿命的预测,该模式利用支持向量机和比例风险模型分别实现异常状态数据的识别和剩余寿命的预测.案例研究表明,SVM -PHM模型较PHM模型具有更好的预测精度.     

灰色预测模型在非致命武器经济寿命预测中的应用

针对目前非致命武器经济寿命方面的研究相当缺乏的现状,结合非致命武器的自身特点,在全面分析装备全寿命周期费用的基础上,引入灰色理论,运用GM（1,1）模型对非致命武器的经济寿命周期费用进行估算和预测。通过分析,灰色预测模型具有较高的建模精度,预测方法和结果对非致命武器的经济寿命预测具有很强的实用性。