基于大數(shù)據(jù)的航電綜合分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-05 17:19
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,飛機作戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜,各種作戰(zhàn)任務(wù)越來越離不開航電系統(tǒng)的支持,一個穩(wěn)定、功能完善航空電子系統(tǒng)是提升飛機作戰(zhàn)性能的核心。為保障航電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,在航電系統(tǒng)正式應(yīng)用于飛機前需要對航電系統(tǒng)進行仿真測試,在多年的試驗數(shù)據(jù)分析過程中,專家和工程師們總結(jié)了大量分析經(jīng)驗,但是仍存在試驗數(shù)據(jù)監(jiān)控分析技術(shù)手段傳統(tǒng),工序繁瑣,人員相關(guān)經(jīng)驗依賴性強等問題。在此次研究中,我們使用大數(shù)據(jù)實驗平臺代替光纖通道數(shù)據(jù)監(jiān)控卡和光纖通道仿真卡,此外,將K-means算法用于數(shù)據(jù)挖掘,為專家系統(tǒng)的知識獲取提供了一種方法,并采用故障樹對異常數(shù)據(jù)進行分析。全文的主要工作如下:1.針對航空電子研究所應(yīng)用的航空電子數(shù)據(jù)協(xié)議不一致,需要對每種協(xié)議類型的數(shù)據(jù)進行單獨分析的問題,提出了基于大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法,可以兼容多協(xié)議格式的數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。2.針對航空電子系統(tǒng)的發(fā)展和機載資源共享需要傳輸和處理的數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長的問題,提出了一種大數(shù)據(jù)實驗平臺來代替光纖通道數(shù)據(jù)監(jiān)控卡和光纖通道仿真卡,從而實現(xiàn)對光纖通道發(fā)送數(shù)據(jù)的及時、有序的分類存儲和管理。3.采用專家系統(tǒng)的概念,將專家的專業(yè)知識和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)文檔轉(zhuǎn)...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
553B字結(jié)構(gòu)
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12本系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)進行簡單的介紹和分析。2.2.1故障診斷技術(shù)分析故障診斷技術(shù)是一門比較完善的技術(shù),故障診斷技術(shù)的主要目標(biāo)是通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)對故障進行診斷和分析。故障診斷技術(shù)根據(jù)技術(shù)的相關(guān)特點進行劃分,主要分為三種方法,每種方法又有其具體的子方法,由于各種診斷方法的技術(shù)手段和特點各不相同,所以多種診斷方法的應(yīng)用場景不一,需要針對實際應(yīng)用選擇合適的故障診斷方法,具體的故障診斷的分類圖如圖2-3所示:圖2-3故障診斷方法分類圖1.基于信號處理的方法基于信號處理的方法是一種較為傳統(tǒng)的故障診斷的方法。通常利用一些信號處理的數(shù)學(xué)模型,如常見的基于信號處理的方法有:小波分析方法、時序分析法、主元分析法等,直接提取諸如方差、幅值、頻率等特征值,來識別和檢測設(shè)備狀態(tài)[13];谛盘柼幚淼姆椒ü收显\斷的方法是通過分析試驗數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)的波動情況進行分析來完成的,當(dāng)試驗數(shù)據(jù)信號的值或者變化超過允許的數(shù)據(jù)范圍時,即認(rèn)為系統(tǒng)出現(xiàn)故障,根據(jù)異常的信號來判定故障的性質(zhì)和種類。時序分析方法是基于信號處理方法中的基礎(chǔ)分析方法,通常是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照時域進行觀測與統(tǒng)計,尋找系統(tǒng)數(shù)據(jù)的規(guī)律模型,將其轉(zhuǎn)化為故障診斷的判別函
第二章基本概念與相關(guān)技術(shù)分析15基于貝葉斯定理的信息融合、基于模糊邏輯的信息融合等方法。信息融合的主要優(yōu)點是工作性能較高、數(shù)據(jù)分析較為準(zhǔn)確。但是其存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化沖突、數(shù)據(jù)融合損失等相關(guān)問題。3.基于解析模型的故障診斷方法基于解析模型的故障診斷方法有很多種。如狀態(tài)估計法、等價空間法和參數(shù)估計法。一般基于解析模型的故障診斷方法通常是首先建立數(shù)學(xué)模型,然后對輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果進行分析,分析系統(tǒng)預(yù)期值與實際輸出值之間的誤差來檢測系統(tǒng)是否發(fā)生故障,并對故障原因進行分析檢測[13]。基本流程如圖2-4所示:基于狀態(tài)估計的方法,是通過狀態(tài)值與實際值得誤差進行分析,最后根據(jù)決策樹與規(guī)則確定故障原因等信息。基于參數(shù)估計的方法是通過分析模型輸出參數(shù)與實際參數(shù)之間的差值進行判斷。等價空間法是通過將輸入與輸出的等價關(guān)系構(gòu)建后通過分析結(jié)果確定故障,這個方法主要適用于線性系統(tǒng)。由于仿真設(shè)備產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)的多樣性和不穩(wěn)定性,很難建立準(zhǔn)確、穩(wěn)定的數(shù)學(xué)分析模型,所以基于解析模型的故障診斷方法不適合作為本系統(tǒng)的故障診斷方法,在面臨單一類型故障時,往往基于信號的診斷方法有著很好的表現(xiàn),但由于本系統(tǒng)的試驗仿真系統(tǒng)產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)范圍較多,產(chǎn)生故障的類型種類不一,所以在使用基于信號的故障診斷技術(shù)時面臨故障變化需要的修改成本較高,拓展性不佳,而基于知識規(guī)則的專家系統(tǒng)在應(yīng)用到本系統(tǒng)時具有良好的故障診斷能力,并且由專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)化的診斷知識規(guī)則容易被系統(tǒng)工作人員理解,提升了實用性,且知識庫的設(shè)計能夠方便的更新故障診斷的知識規(guī)則,學(xué)習(xí)能力強,拓展性好。所以本系統(tǒng)選用專家系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)。2.2.2專家系統(tǒng)技術(shù)分析通過上一節(jié)的對故障診斷技術(shù)的相關(guān)分析,我們了解了各中故障
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于MFC的航空電子系統(tǒng)綜合自動檢測設(shè)備客戶端軟件設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王凱,陳德軍,范光華,宋帆. 計算機測量與控制. 2020(02)
[2]飛機電子系統(tǒng)線路的故障維修分析[J]. 燕中山,金城. 電子測試. 2020(01)
[3]一種基于NoSQL的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 何海詣,賈宇,沈宜,張家亮,郝渝江. 通信技術(shù). 2019(07)
[4]軍用數(shù)據(jù)總線技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 馬貴斌,周國奇,田珂. 電光與控制. 2010(06)
碩士論文
[1]礦井主通風(fēng)機監(jiān)控及故障診斷專家系統(tǒng)研究[D]. 宋瑞.西安科技大學(xué) 2019
[2]基于NoSQL的視圖像識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何海詣.電子科技大學(xué) 2019
[3]航天器典型結(jié)構(gòu)超高速撞擊數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 羅慶.電子科技大學(xué) 2019
[4]基于數(shù)據(jù)挖掘的大學(xué)生涯規(guī)劃專家系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 嚴(yán)浩.電子科技大學(xué) 2019
[5]基于FC協(xié)議的航電任務(wù)系統(tǒng)仿真[D]. 徐士博.電子科技大學(xué) 2018
[6]航電系統(tǒng)通用仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曹亞男.北京交通大學(xué) 2018
[7]基于征兆分析的飛控地面故障診斷系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 萬鵬.電子科技大學(xué) 2018
[8]航電系統(tǒng)自動化測試關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 錢魯森.電子科技大學(xué) 2017
[9]ICP測試系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吳瀾.電子科技大學(xué) 2017
[10]基于ICD的1553B通信技術(shù)研究[D]. 張曉敏.北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3420192
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
553B字結(jié)構(gòu)
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12本系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)進行簡單的介紹和分析。2.2.1故障診斷技術(shù)分析故障診斷技術(shù)是一門比較完善的技術(shù),故障診斷技術(shù)的主要目標(biāo)是通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)對故障進行診斷和分析。故障診斷技術(shù)根據(jù)技術(shù)的相關(guān)特點進行劃分,主要分為三種方法,每種方法又有其具體的子方法,由于各種診斷方法的技術(shù)手段和特點各不相同,所以多種診斷方法的應(yīng)用場景不一,需要針對實際應(yīng)用選擇合適的故障診斷方法,具體的故障診斷的分類圖如圖2-3所示:圖2-3故障診斷方法分類圖1.基于信號處理的方法基于信號處理的方法是一種較為傳統(tǒng)的故障診斷的方法。通常利用一些信號處理的數(shù)學(xué)模型,如常見的基于信號處理的方法有:小波分析方法、時序分析法、主元分析法等,直接提取諸如方差、幅值、頻率等特征值,來識別和檢測設(shè)備狀態(tài)[13];谛盘柼幚淼姆椒ü收显\斷的方法是通過分析試驗數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)的波動情況進行分析來完成的,當(dāng)試驗數(shù)據(jù)信號的值或者變化超過允許的數(shù)據(jù)范圍時,即認(rèn)為系統(tǒng)出現(xiàn)故障,根據(jù)異常的信號來判定故障的性質(zhì)和種類。時序分析方法是基于信號處理方法中的基礎(chǔ)分析方法,通常是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照時域進行觀測與統(tǒng)計,尋找系統(tǒng)數(shù)據(jù)的規(guī)律模型,將其轉(zhuǎn)化為故障診斷的判別函
第二章基本概念與相關(guān)技術(shù)分析15基于貝葉斯定理的信息融合、基于模糊邏輯的信息融合等方法。信息融合的主要優(yōu)點是工作性能較高、數(shù)據(jù)分析較為準(zhǔn)確。但是其存在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化沖突、數(shù)據(jù)融合損失等相關(guān)問題。3.基于解析模型的故障診斷方法基于解析模型的故障診斷方法有很多種。如狀態(tài)估計法、等價空間法和參數(shù)估計法。一般基于解析模型的故障診斷方法通常是首先建立數(shù)學(xué)模型,然后對輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果進行分析,分析系統(tǒng)預(yù)期值與實際輸出值之間的誤差來檢測系統(tǒng)是否發(fā)生故障,并對故障原因進行分析檢測[13]。基本流程如圖2-4所示:基于狀態(tài)估計的方法,是通過狀態(tài)值與實際值得誤差進行分析,最后根據(jù)決策樹與規(guī)則確定故障原因等信息。基于參數(shù)估計的方法是通過分析模型輸出參數(shù)與實際參數(shù)之間的差值進行判斷。等價空間法是通過將輸入與輸出的等價關(guān)系構(gòu)建后通過分析結(jié)果確定故障,這個方法主要適用于線性系統(tǒng)。由于仿真設(shè)備產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)的多樣性和不穩(wěn)定性,很難建立準(zhǔn)確、穩(wěn)定的數(shù)學(xué)分析模型,所以基于解析模型的故障診斷方法不適合作為本系統(tǒng)的故障診斷方法,在面臨單一類型故障時,往往基于信號的診斷方法有著很好的表現(xiàn),但由于本系統(tǒng)的試驗仿真系統(tǒng)產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)范圍較多,產(chǎn)生故障的類型種類不一,所以在使用基于信號的故障診斷技術(shù)時面臨故障變化需要的修改成本較高,拓展性不佳,而基于知識規(guī)則的專家系統(tǒng)在應(yīng)用到本系統(tǒng)時具有良好的故障診斷能力,并且由專家經(jīng)驗轉(zhuǎn)化的診斷知識規(guī)則容易被系統(tǒng)工作人員理解,提升了實用性,且知識庫的設(shè)計能夠方便的更新故障診斷的知識規(guī)則,學(xué)習(xí)能力強,拓展性好。所以本系統(tǒng)選用專家系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)。2.2.2專家系統(tǒng)技術(shù)分析通過上一節(jié)的對故障診斷技術(shù)的相關(guān)分析,我們了解了各中故障
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于MFC的航空電子系統(tǒng)綜合自動檢測設(shè)備客戶端軟件設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王凱,陳德軍,范光華,宋帆. 計算機測量與控制. 2020(02)
[2]飛機電子系統(tǒng)線路的故障維修分析[J]. 燕中山,金城. 電子測試. 2020(01)
[3]一種基于NoSQL的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]. 何海詣,賈宇,沈宜,張家亮,郝渝江. 通信技術(shù). 2019(07)
[4]軍用數(shù)據(jù)總線技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 馬貴斌,周國奇,田珂. 電光與控制. 2010(06)
碩士論文
[1]礦井主通風(fēng)機監(jiān)控及故障診斷專家系統(tǒng)研究[D]. 宋瑞.西安科技大學(xué) 2019
[2]基于NoSQL的視圖像識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何海詣.電子科技大學(xué) 2019
[3]航天器典型結(jié)構(gòu)超高速撞擊數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 羅慶.電子科技大學(xué) 2019
[4]基于數(shù)據(jù)挖掘的大學(xué)生涯規(guī)劃專家系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 嚴(yán)浩.電子科技大學(xué) 2019
[5]基于FC協(xié)議的航電任務(wù)系統(tǒng)仿真[D]. 徐士博.電子科技大學(xué) 2018
[6]航電系統(tǒng)通用仿真平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 曹亞男.北京交通大學(xué) 2018
[7]基于征兆分析的飛控地面故障診斷系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 萬鵬.電子科技大學(xué) 2018
[8]航電系統(tǒng)自動化測試關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 錢魯森.電子科技大學(xué) 2017
[9]ICP測試系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吳瀾.電子科技大學(xué) 2017
[10]基于ICD的1553B通信技術(shù)研究[D]. 張曉敏.北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3420192
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