在火箭飛行任務(wù)中,動(dòng)力系統(tǒng)的工作狀態(tài)對(duì)飛行成敗至關(guān)重要,需要實(shí)時(shí)評(píng)估其運(yùn)行態(tài)勢(shì)。在發(fā)射場(chǎng)現(xiàn)有的評(píng)估方法中,能夠用于實(shí)時(shí)評(píng)估的紅線法對(duì)數(shù)據(jù)噪音敏感,實(shí)際應(yīng)用中往往漏報(bào)率和誤報(bào)率較高;專家系統(tǒng)維護(hù)成本過高,適用于成熟穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào),且一般用在事后的分析處理。研究人員曾經(jīng)將機(jī)器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)試車和仿真數(shù)據(jù)中,但歷次航天任務(wù)存留的實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)尚被束之高閣,而與試車和仿真數(shù)據(jù)相比,實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)具有更真實(shí)復(fù)雜的優(yōu)勢(shì);機(jī)器學(xué)習(xí)方法在面對(duì)樣本較少的數(shù)據(jù)集時(shí),往往很難訓(xùn)練精確的模型,可以使用遷移學(xué)習(xí)的方法解決新研發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)量少的問題。著眼應(yīng)用到發(fā)射場(chǎng)實(shí)時(shí)評(píng)估和事后分析的目標(biāo),首先收集發(fā)射場(chǎng)的多種型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的近五年任務(wù)數(shù)據(jù),去除野值,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),將數(shù)據(jù)樣本按照發(fā)動(dòng)機(jī)類型、不同運(yùn)行階段等存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中,以對(duì)各發(fā)動(dòng)機(jī)的各階段進(jìn)行參數(shù)異常檢測(cè)、系統(tǒng)故障診斷建模。通過DTW-AGNES聚類得到參數(shù)變化趨勢(shì)的七種異常情況,然后針對(duì)不同發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作階段的各類參數(shù),構(gòu)建特征工程得到合適的特征向量,使用不同的機(jī)器學(xué)習(xí)分類模型,對(duì)各發(fā)動(dòng)機(jī)各工作階段各參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試,并與傳統(tǒng)方法中的包絡(luò)法進(jìn)行對(duì)比,得到與該參數(shù)... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３在動(dòng)力系統(tǒng)不同工作過程中進(jìn)行逐級(jí)評(píng)估的流程示意??

、精度??不一、且伴有噪聲干擾，因此如果想使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行研宄，那么對(duì)所用數(shù)??據(jù)進(jìn)行特點(diǎn)和規(guī)律分析、并基于研宄目標(biāo)和學(xué)習(xí)方法做好數(shù)據(jù)預(yù)處理工作便十??分重要。??３．１液體發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)戰(zhàn)測(cè)量數(shù)據(jù)特點(diǎn)??３．１．１遙測(cè)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介??首先對(duì)航天任務(wù)中的火箭遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，首先通過傳感器、變換器??等近距離測(cè)量被測(cè)對(duì)象的各種物理量，然后通過采編器、調(diào)制器、天線等轉(zhuǎn)換為??約定格式并遠(yuǎn)距離傳輸給地面遙測(cè)設(shè)備［９７］，包括控制系統(tǒng)參數(shù)、動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)、??測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)等，其信息流程如圖３．１所示。以動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)為例，按照所屬火??箭的級(jí)可以分為助推動(dòng)力參數(shù)、一級(jí)動(dòng)力參數(shù)等，按照數(shù)據(jù)的連續(xù)與否可以分為??數(shù)字量和模擬量，按照變化頻率可以分為速變參數(shù)和緩變參數(shù)［９８］。??丨箭上測(cè)置、調(diào)制、發(fā)送設(shè)備?丨［地面接收、解調(diào)設(shè)備?｜丨地面數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景??ｙ＂變換器１?—?ｎ１１?ｎ?—?�。�?＾?ｐ實(shí)時(shí)顯不ｊ??、ｊ???調(diào)制?Ｉ丨?解調(diào)丨Ｉ數(shù)根ｒ?解碼???ｊ??測(cè)Ｉ?？［￣１電倍號(hào)，多路復(fù)用齡，｜?＿ｉ＿Ｌ?｜?—多路復(fù)用＃發(fā)｜?Ｉ聚、解碼鮮，！??＿?＊?ｉ?調(diào)制器?５?｜?！?Ｓ?調(diào)制器?丨丨處理、轉(zhuǎn)?埋分析Ｉ??單ｊ??Ｊ?機(jī)｜?｜機(jī)?｜?！發(fā)中心??！??元！，傳？Ｈ／?ｊ?ｊ?！?ｊ?，?＇??－ｊ?ｊ?｜?ｊ?＾［記錄存盤｜?；??圖３．１遙測(cè)數(shù)據(jù)從箭上到地面的信息流程??數(shù)字量是指在時(shí)間和數(shù)值上離散變化的參數(shù)，在火箭實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)中，比如時(shí)??序時(shí)串類指令（也可稱為事件時(shí)序參數(shù)），包括起飛觸點(diǎn)接通、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、發(fā)動(dòng)??機(jī)關(guān)閉等，還比如表示某元器件在不同時(shí)段開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)指令（也可稱為開關(guān)

?第３章數(shù)據(jù)預(yù)處理???（ａ）單次單向跳變?（ｂ）多次單向跳變?（ｃ）多次多向跳變?（ｄ）脈沖跳變??ｊｎｎｊ?ｊｆｆｎｊ?Ｉ?ｊｎｎｊ??＾?＾?＾?？—ｌ?＾??藏?毅毅毅??時(shí)間?時(shí)間?時(shí)間?時(shí)間??（ｅ）單次單向漸變?（ｆ）多次單向漸變?（ｇ）多次多向漸變?（ｈ）保持不變??ｉＴ?ｒ＾＼??？??ｍ?／?ｍ?／?ｍ?／?＼?ｍ???＾?／?氣?Ｉ?ｕ?／?＼藏??時(shí)間?時(shí)間?時(shí)間?時(shí)間??圖３．２用于實(shí)時(shí)評(píng)估的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)變化特點(diǎn)分類??３．２數(shù)據(jù)收集與整理??圖３．１中遙測(cè)數(shù)據(jù)從箭上測(cè)量到處理分析之前的流程，包括測(cè)量、變換、調(diào)??制、發(fā)送、接收、解調(diào)、解碼等，目前己經(jīng)有較為成熟的方法，并已穩(wěn)定應(yīng)用??于發(fā)射場(chǎng)，因此本課題的輸入來源接口即使用數(shù)據(jù)匯聚轉(zhuǎn)發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱匯??聚轉(zhuǎn)發(fā)中心）解碼后的數(shù)據(jù)。在研宄和應(yīng)用階段總共需要兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，一個(gè)是用??于數(shù)據(jù)分析、特征工程、模型訓(xùn)練等機(jī)器學(xué)習(xí)方法，稱為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫（Ｌｅａｒｎｉｎｇ??ＤａｔａＢａｓｅ）；另一個(gè)是用于實(shí)戰(zhàn)任務(wù)中，實(shí)時(shí)接收來自匯聚轉(zhuǎn)發(fā)中心的數(shù)據(jù)，稱為??應(yīng)用數(shù)據(jù)庫（Ａｐｐｌｙｉｎｇ?ＤａｔａＢａｓｅ）。??數(shù)據(jù)研究階段的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，使用的是圖３．１中存盤備份的數(shù)據(jù)，由圖３．３可??見，不論是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫還是應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)輸入都是來自匯聚轉(zhuǎn)發(fā)中心輸出??的，因?yàn)閮H做了解碼加工，所以這一階段的數(shù)據(jù)仍然具有種類多、量級(jí)大、有噪??聲等特點(diǎn)，所以本課題同樣需要對(duì)這一階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)處理。??我國歷史上火箭發(fā)射次數(shù)在３００次以上，但飛行任務(wù)及相應(yīng)數(shù)據(jù)存盤都分??布在酒泉、太原、西昌、文昌


本文編號(hào)：3373872