【摘要】：雷達(dá)作為代表性的電子系統(tǒng)裝備,其復(fù)雜性和集成化程度越來越高。對于雷達(dá)而言,不停機(jī)、連續(xù)可靠工作的特點(diǎn)需要其在性能下降時(shí)告警,便于使用人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障隱患。因此需要對雷達(dá)實(shí)施健康管理,完善開放式雷達(dá)健康管理系統(tǒng)架構(gòu),建立健康數(shù)據(jù)存儲與挖掘機(jī)制,并開展適用于雷達(dá)的健康預(yù)測技術(shù)研究。論文主要的研究內(nèi)容和成果如下:一、針對雷達(dá)健康管理系統(tǒng)的體系架構(gòu)不完善、工程開發(fā)不規(guī)范的問題,總結(jié)梳理了一種開放式雷達(dá)健康管理系統(tǒng)總體架構(gòu),包括系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級和模塊級三個(gè)層級。二、工程中對健康信息的采集、傳輸、存儲與處理缺乏有效的設(shè)計(jì)考慮。為了支撐預(yù)測等功能的高效執(zhí)行,對健康管理系統(tǒng)架構(gòu)中的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化完善,建立了健康信息的分布式采集、逐級處理與傳輸、集中存儲與挖掘分析機(jī)制。三、梳理了雷達(dá)性能的系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級、模塊級和參數(shù)級評估指標(biāo),對雷達(dá)性能參數(shù)序列的部分特征進(jìn)行了分析;對于雷達(dá)性能參數(shù)序列能否預(yù)測的問題,采用混沌理論分析性能參數(shù)監(jiān)測序列的可預(yù)測性,證明了部分雷達(dá)性能參數(shù)監(jiān)測序列是可預(yù)測的。四、針對雷達(dá)系統(tǒng)不同時(shí)間的健康狀態(tài)和工況不同時(shí),性能參數(shù)監(jiān)測序列的統(tǒng)計(jì)規(guī)律隨時(shí)間變化的問題,設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)預(yù)測算法,采用不同階次和參數(shù)的兩類模型建模預(yù)測,定義準(zhǔn)則自動(dòng)尋優(yōu),優(yōu)先采用簡單高效的模型,工程應(yīng)用時(shí)采用多線程并行的建模策略。五、雷達(dá)結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜,其性能的衰退由多個(gè)互不相關(guān)的失效因素導(dǎo)致,彼此不相關(guān)失效因素使得單一模型預(yù)測很難發(fā)揮效力。區(qū)分雷達(dá)作用機(jī)制或失效因素并對其作用規(guī)律分別建模,利用線性、非線性模型分別對趨勢成分和隨機(jī)成分建模預(yù)測;建立失效因素的最優(yōu)拆分模型,并改進(jìn)了多項(xiàng)式系數(shù)自回歸模型對不同序列成分建模預(yù)測,有效降低了建模偏差。六、采用MATLAB和Qt混合編程的方法將預(yù)測算法作為功能插件應(yīng)用于開放式健康管理系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了預(yù)測功能的落地應(yīng)用。
【圖文】：

策逡逑任務(wù)計(jì)劃逡逑圖１．邋２邋ＯＳＡ－ＣＢＭ體系架構(gòu)逡逑國外幾種典型ＰＨＭ軟件平臺為ＰＨＭ系統(tǒng)的發(fā)展起到了重要作用：ＶＳＥ－ＰＨＭ，逡逑Ｉｍｐａｃｔ邋ＰＨＭ，邋Ｒｉｄｇｅｔｏｐ邋ｅＰＨＭ邋（美國）等，具有對產(chǎn)品測試的大數(shù)據(jù)挖掘分析和逡逑管理功能；能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷及預(yù)測、維修決策、管理等功能。在平臺逡逑設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，統(tǒng)一接口以便綜合集成各級ＰＨＭ軟件；針對不同對象的相應(yīng)算逡逑法模型開發(fā)工具可應(yīng)用于不同類型的ＰＨＭ系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)驗(yàn)證，具有通用性。逡逑４逡逑

逡逑圖１．邋１邋Ｆ－３５健康管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑國外成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系和應(yīng)用框架如ＯＳＡ－ＣＢＭ標(biāo)準(zhǔn)Ｄ６］［ｉｍｉ８］已在包括美軍艦船、逡逑民用車輛、飛機(jī)等領(lǐng)域得到初步驗(yàn)證，指導(dǎo)構(gòu)建ＰＨＭ平臺。在ＯＳＡ－ＣＢＭ開發(fā)過程逡逑中使用的ＣＢＭ功能層有：數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、健康評估、預(yù)測和人機(jī)接口層。逡逑每個(gè)層都能夠根據(jù)需要從任何功能層請求數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流通常在相鄰層之間傳輸。逡逑物理模型逡逑自逡逑復(fù)邐赴堆數(shù)狀邐健故動(dòng)逡逑雜一＼數(shù)＾￥和據(jù)—一Ｎ態(tài)卜■＾康邐朿一－推一接逡逑系邋＾１／邐＾邋處一Ｖ邋監(jiān)一／邋評］￥邋一邋理—７邋口逡逑統(tǒng)邐理測邐估測決逡逑策逡逑任務(wù)計(jì)劃逡逑圖１．邋２邋ＯＳＡ－ＣＢＭ體系架構(gòu)逡逑國外幾種典型ＰＨＭ軟件平臺為ＰＨＭ系統(tǒng)的發(fā)展起到了重要作用：ＶＳＥ－ＰＨＭ，逡逑Ｉｍｐａｃｔ邋ＰＨＭ，邋Ｒｉｄｇｅｔｏｐ邋ｅＰＨＭ邋（美國）等，具有對產(chǎn)品測試的大數(shù)據(jù)挖掘分析和逡逑管理功能；能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷及預(yù)測、維修決策、管理等功能。在平臺逡逑設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，統(tǒng)一接口以便綜合集成各級ＰＨＭ軟件；針對不同對象的相應(yīng)算逡逑法模型開發(fā)工具可應(yīng)用于不同類型的ＰＨＭ系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)驗(yàn)證，具有通用性。逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN95

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本文編號：2614024