PHM系统及其故障预测模型研究

PHM(Prognostic and Health Management)是装备实现自主保障的一项关键技术.通过对美军联合攻击机PHM系统功能和结构的分析,提出了一种基于扩展FMEA的PHM系统的实现方法,并阐明了其运作原理.在此基础上,引入模糊综合评判这一数学方法建立了PHM系统的故障预测模型.最后以飞机起落架的收放系统为例进行了实例分析.     

零故障情况下指数型数据环境因子计算方法

目前,常用的指数型数据环境因子计算公式缺乏广泛的适用性,当被试系统故障数为零时,公式不可用.针对这一问题,曾有过工程上的探讨,但其处理方法不尽合理.在此基础上进行了进一步的改进,在增强了因子计算公式适用性的同时,使其结果更具合理性.     

弹载SINS/GPS组合导航信息同步与融合技术

针对一种基于DSP+FPGA+MCU多处理器计算机平台的弹载组合导航系统设计了精确有效的信息同步的方法,采用GPS接收机提供的1PPS脉冲和MCU提供的脉冲信号实现GPS和SINS信号时间上的同步,采用杆臂校正算法完成了GPS和SINS测量信号空间上的同步.由于系统噪声难于准确统计,因此采用自适应卡尔曼滤波算法进行数据融合.最后对系统进行了跑车试验,试验结果表明系统所采用的方法具有较好的效果.     

多模自适应滤波算法的性能改进方法

多模自适应滤波算法基于已知的故障情况设计出一组卡尔曼滤波器预测系统对给定输入的响应,根据卡尔曼滤波器的预测输出和系统的测量值确定各滤波器的残差,从而检测出系统是否发生故障及其故障类型.采用传统的多模自适应滤波算法检测故障时会有一定的时间延迟,不利于系统故障的实时检测,因此提出了几种减少多模自适应算法故障检测时间的方法,并将其应用于某无人机执行器和传感器的故障检测和识别,仿真结果证明可以有效地减少故障检测时间.     

串联系统预防维修周期优化策略研究(英文)

针对串联系统建立了基于可靠性约束的预防性维修优化模型,该模型充分考虑到预防维修可以提高系统可靠性的同时,其故障率会随着维修次数的增加而上升,引入役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化进行了描述.通过实例验证了该优化模型的正确性与可用性,对模型作进一步的扩展,还可用于更一般复杂的串并联系统.     

多管炮效能定律的发现及多管因子公式研究

针对目前多管武器毁伤效能计算中存在的问题进行深入细致的研究,发现了多管炮效能第一、第二定律,根据定律,猜想并推导出了多管因子的计算公式.并对公式计算数据和传统经验数据进行对比分析,发现在管数小于24时,两者误差不超过3%,公式计算取得了较好的效果.研究成果同时扩充了传统多管因子的经验数据,并对24管以上多管武器效能的研究提供了理论依据和参考.     

多决策目标排序的层次分析与灰色关联法

战争中对打击目标排序是下定作战决心的前提,是战场信息处理的重要内容.随着军事科技的发展和战术运用要求的提高,决定目标排序的因素不断增多,作战环境更加复杂,单一指标已不能满足需求.采用层次分析和灰色关联相结合的方法对多决策目标进行分析,为具有多决策因子目标提供了一种排序方法.灰色数据的白化和精确数据的直接使用提高了数据的效率,使得不同特点的目标具有可比性.实例表明,该方法行之有效.     

基于扩展卡尔曼滤波的机动目标航迹跟踪

针对高速飞行目标航迹跟踪问题,进行了扩展卡尔曼滤波的曲线拟和仿真试验研究.首先建立目标跟踪的数学模型,确定了系统对应的参数及状态方程,进而将线性卡尔曼滤波器进行扩展,将函数形式的滤波模型在函数自变量估计值附近进行泰勒级数展开,求导获得相应雅克比矩阵,在获得观测及系统误差的基础上,得到针对此问题的扩展卡尔曼滤波方程.仿真结果表明该方法的有效性.     

一种大规模数字I/O通道的扩展方法

针对控制系统中普通数字I/O卡的通道数无法满足大规模数字I/O要求的问题,提出一种数字I/O通道扩展方案,并设计了一种32路光电隔离多通道数字I/O板,通过一个简单实例说明了这种扩展方案的具体实施,并证实其有效性.     

基于强跟踪滤波的捷联惯导/里程计组合导航

针对车载里程计刻度系数受轮胎胎压、温度等的影响实时变化,提出采用强跟踪滤波进行捷联惯导/里程计组合导航。强跟踪滤波利用卡尔曼滤波残差序列相互正交的性质,在线实时调整渐消因子,对突变状态有较强的跟踪能力。提出采用平均速度匹配方法以消除载车振动及里程计量化误差对组合导航的影响,同时将杆臂误差列入状态量,消除不准确的杆臂在载车转弯时对组合导航的影响,建立了捷联惯导/里程计组合导航模型。进行了实际组合导航跑车试验,结果表明组合导航的定位精度优于1‰D。