综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法及系统，涉及惯导系统质量状态评估领域，方法包括：确定质量状态评估指标，记为第一指标；根据所述第一指标获取对应的惯导系统的观测值；对所述第一指标进行量化处理，得到量化后的质量状态评估指标，记为第二指标，对所述惯导系统的观测值进行标准化处理，得到标准化值；确定所述第二指标的相对权重和可靠度；根据所述标准化值、相对权重和可靠度确定质量状态评估模型；根据所述质量状态评估模型对待测惯导系统进行质量状态的确定。本发明专利技术能够解决现有质量状态评估指标体系不完善和评估未考虑时空域信息之间的复杂关系等诸多问题。等诸多问题。等诸多问题。

【技术实现步骤摘要】
综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法及系统


[0001]本专利技术涉及惯导系统质量状态评估领域，特别是涉及一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法及系统。

技术介绍

[0002]惯导系统作为控制系统的关键部件，是复杂动态系统“定位、定姿”的关键单机，也是系统组成的高精密器件之一，在航天飞机、运载火箭等领域发挥着至关重要的作用。而对惯导系统的质量状态评估旨在综合运用历史信息和测试数据的全方位、多层次的时空域信息进行评价，从而得到惯导系统的质量状态，其意义在于它可以有效评估系统的综合性能和态势，识别复杂系统的潜在风险，并以低成本实现故障诊断和预防性维护。
[0003]对于实际惯导系统而言，其时空域信息复杂，对惯导系统进行综合全面的质量状态评估尤为复杂。时域信息主要包含惯导系统测试信息，涉及“历史”“当前”和“未来”信息的变化。其测试信息能够直观地表征性能特征，但是由外界环境、自身磨损等引起的性能改变不能完全由测试数据表现，尤其是在测试数据中不能在有限次测试中表现的隐含的、突变的信息。空域信息主要是由于惯导系统随运输里程、环境及维修情况变化而引起的惯导系统质量状态变化信息。履历数据是从传统方法沿袭下来的表征性能的指标，能够包含装备的完整信息，是各种行为综合作用的结果。同时，陀螺仪光强和加速度计温度等其他时空域信息也在一定程度上反映了惯导系统的质量状态。这些指标无法直接用于其质量状态评估，因此，如何根据惯导系统和机理建立有效的质量状态评估体系是当前面临的问题之一。
[0004]由于惯导系统的指标涉及多种时空域信息，数据信息量大，涉及的
广，而现有常用的评估技术在对系统进行评估时，并未考虑多指标及数据源之间的时空关系。因此综合考虑当前状态、退化趋势和历史记录，统一评估框架，融合“历史”、“当前”和“未来”时空状态信息，获取较为可靠的惯导系统质量状态评估，是当前面临的突出问题之二。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法及系统，以解决上述现有质量状态评估指标体系不完善和评估未考虑时空域信息之间的复杂关系等诸多问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，包括：确定质量状态评估指标，记为第一指标；根据所述第一指标获取对应的惯导系统的观测值；对所述第一指标进行量化处理，得到量化后的质量状态评估指标，记为第二指标；对所述惯导系统的观测值进行标准化处理，得到标准化值；确定所述第二指标的相对权重和可靠度；根据所述标准化值、相对权重和可靠度确定质量状态评估模型；
根据所述质量状态评估模型对待测惯导系统进行质量状态的确定。
[0007]可选的，采用三阶Volterra的滤波器模型获取所述惯导系统的观测值。
[0008]可选的，所述对第一指标进行量化处理，具体包括：利用基于效用的输入信息转换将所述第一指标转化为置信分布，所述置信分布为第二指标。
[0009]可选的，采用公式确定所述相对权重，其中，k为k时刻，为相对权重，为相关性因子，为冗余性因子，，
ɑ
为调节因子，决定了特征相关性和冗余性之间的权衡。
[0010]可选的，采用公式确定所述可靠度，其中，代表可靠度，代表静态可靠性，代表动态可靠性，是一个表征扰动对可靠度影响的参数。
[0011]可选的，所述根据标准化值、相对权重和可靠度确定质量状态评估模型，具体包括：将所述标准化值、相对权重和可靠度均转换为信度分布形式，得到三种信度分布式；采用ER方法（实体―联系方法）对所述三种信度分布式进行融合，得到质量状态评估模型。
[0012]可选的，所述质量状态评估模型为：其中，为第k个时刻对应的融合结果；为第n个质量状态参考等级；为第n个质量状态参考等级对应的置信度。
[0013]一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定系统，包括：第一指标确定模块，用于确定质量状态评估指标，记为第一指标；观测值获取模块，用于根据所述第一指标获取对应的惯导系统的观测值；第二指标确定模块，用于对所述第一指标进行量化处理，得到量化后的质量状态评估指标，记为第二指标；标准化处理模块，用于对所述惯导系统的观测值进行标准化处理，得到标准化值；相对权重和可靠度确定模块，用于确定所述第二指标的相对权重和可靠度；质量状态评估模型确定模块，用于根据所述标准化值、相对权重和可靠度确定质量状态评估模型；质量状态确定模块，用于根据所述质量状态评估模型对待测惯导系统进行质量状态的确定。
[0014]可选的，所述观测值获取模块采用三阶Volterra的滤波器模型获取所述惯导系统的观测值。
[0015]可选的，所述第二指标确定模块具体包括：置信分布单元，用于利用基于效用的输入信息转换将所述第一指标转化为置信分布，所述置信分布为第二指标。
[0016]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术通过获取指标权重进行指标筛选，采用三阶Volterra的滤波器模型对指标数据进行预测，最终采用证据推理算法对系统“历史”、“当前”和“未来”的质量状态进行融合，得到综合时空域信息的惯导系统质量状态。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法流程图；图2为本专利技术质量状态评估指标体系示意图；图3为本专利技术综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法原理图；图4为本专利技术陀螺仪y轴零次项漂移系数预测第一示意图；图5为本专利技术陀螺仪y轴零次项漂移系数预测误差第二示意图；图6为本专利技术陀螺仪y轴零次项漂移系数第三示意图；图7为本专利技术陀螺仪y轴零次项漂移系数预测第四示意图；图8为本专利技术未加入履历信息的期望效用示意图；图9为本专利技术考虑履历信息综合时空域期望效用示意图；图10本专利技术综合时空域信息的惯导系统质量状态确定系统模块图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术的目的是提供一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法及系统，以解决现有质量状态评估指标体系不完善和评估未考虑时空域信息之间的复杂关系等诸多问题。
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]图1为本专利技术综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法流程图，如图1所示，其对应原理图如图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，其特征在于，包括：确定质量状态评估指标，记为第一指标；根据所述第一指标获取对应的惯导系统的观测值；对所述第一指标进行量化处理，得到量化后的质量状态评估指标，记为第二指标；对所述惯导系统的观测值进行标准化处理，得到标准化值；确定所述第二指标的相对权重和可靠度；根据所述标准化值、相对权重和可靠度确定质量状态评估模型；根据所述质量状态评估模型对待测惯导系统进行质量状态的确定。2.根据权利要求1所述的一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，其特征在于，采用三阶Volterra的滤波器模型获取所述惯导系统的观测值。3.根据权利要求1所述的一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，其特征在于，所述对所述第一指标进行量化处理，具体包括：利用基于效用的输入信息转换将所述第一指标转化为置信分布，所述置信分布为第二指标。4.根据权利要求1所述的一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，其特征在于，采用公式确定所述相对权重，其中，k为k时刻，为相对权重，为相关性因子，为冗余性因子，为调节因子。5.根据权利要求1所述的一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，其特征在于，采用公式确定所述可靠度，其中，代表可靠度，代表静态可靠性，代表动态可靠性，是一个表征扰动对可靠度影响的参数。6.根据权利要求1所述的一种综合时空域信息的惯导系统质量状态确定方法，其特征在于，所述根据所述标准化值、相对权重和可靠度确定质量状态评估模型，具体包括：将所述标准化值、相对权重和可靠度均转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昌华，宁鹏云，周志杰，冯志超，韩晓霞，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：