一种非规则采样航空时序数据异常检测方法

航天器遥测数据的实时异常检测对于航天任务具有重要意义。以往方法大都考虑规则采样且缺失率较低的时序数据,然而航空时序数据具有维度大、噪声多、缺失率高、采样间隔不规则等特点,因此异常检测任务较为困难。针对非规则采样且具有缺失值的多维航空时序数据提出非规则采样多维时序数据异常检测（IMAD）算法。首先,采用带有可训练迟滞项的门控循环单元（GRU-D）对缺失值和非规则采样的时序数据进行建模;然后,采用变分自编码器建立随机性模型,学习正常时序数据的分布,从而对噪声数据具有鲁棒性;最后,利用基于极值理论的自适应阈值确定法确定合适阈值进行异常检测。结果显示,在两个真实航空时序数据集上,IMAD具有超出当前最新异常检测算法的性能;多个实验表明,IMAD在缺失率、参数以及数据集变化时,能够维持较好的异常检测效果,具有较强的鲁棒性。     

基于RSMTL-CAD框架的FMECA软件设计

 分析了当前工程实际对计算机辅助 FMECA(故障模式影响及危害性分析)软件的要求,描述了基于RSMTL(可靠性、安全性、维修性、测试性、保障性) -CAD框架的 FMECA软件的主要功能和体系结构,并讨论了软件设计过程中的 2个关键问题 :1通过对 FMECA数据特点的分析,利用面向对象思想建立了一种灵活开放的数据模型。这种数据模型利用层次关系和属性集合,描述了 FMECA结果数据中的 4种关系 :FMEA结果和 CA结果之间的依存关系;上下级产品故障模式因果逻辑关系;同一产品在不同初始约定层次设置下的数据组织关系;版本关系。 2在数据关系的映射中,利用等价关系的方法解决了各软件工具之间数据引用关系的表达问题。该软件以 Client/Server机制运行,支持网络化和多用户并行使用。     

复杂零件加工过程质量控制与改进方法研究

针对航空复杂零件加工过程误差监控、溯源及过程调整问题,提出了一种复杂零件加工过程质量控制与改进方法。在传统SPC质量监控方法的基础上,设计了扩展误差流与MSPC集成的监控策略,并分别设计了单元、多元以及非线性profile的三种控制图;针对因果关系明确的几何定位误差的分解与溯源,建立了基于动态Bayesian网络的因果模型,针对误差源因果关系不明确的受力变形误差的分解与溯源,建立了基于粒子群(PSO)改进的支持向量机的误差溯源方法;在加工过程质量波动调整方面,引入多元工程过程控制(MEPC)理论,建立了MSPC与MEPC集成的加工过程波动调整方法。     

计算流体力学并行计算技术研究综述

本文综述了中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所近年来开展的并行算法研究应用工作.包括有基于工作站机群和微机机群建立了分布式网络并行计算环境;在此并行环境下开展了CFD并行算法研究和并行应用软件开发研制;与国防科技大学计算机学院合作,开展了大型系列并行机研制过程中所选择的CFD并行程序的研制,并对计算机并行性能进行了测评.     

基于Apriori算法的数据挖掘技术在某型发动机飞参数据处理中的应用研究

针对飞参数据信息量大,单一趋势分析技术不能很好处理相关参数间关联问题,将基于Apriori算法的数据挖掘技术用于某型发动机飞参数据进行关联分析。在对典型故障原因进行分类基础上,形成布尔矩阵,经过兴趣度筛选,去掉不符合某型发动机使用需求的关联规则,找出5种典型故障因素之间的关联规则,并确定了各种发动机反常数值之间的因果关系,为某型发动机的故障分析和使用保障提供理论支持。     

基于先验频繁模式算法的航班延误关联规则挖掘

为探究航空公司航班延误特性，利用基于约束-聚类的多维数据预处理方法，采用先验频繁模式算法挖掘运行要素和延误事件之间的内在关联。选取某航空公司连续3年的北京—广州航班运行数据，通过频繁模式搜索和关联规则挖掘，经置信度和支持度阈值的筛选，选取提升度大于1的强关联规则形成规则库；分析研究了包含前项数为1和2在内的32条强关联规则，并使用真实数据进行了饱和性和有效性验证。研究结果表明：航班延误关联规则库的判断准确性较高，达到了86.7%;极端气象条件、前序航班延误状态、航班计划时刻和其他部分时间属性，显著增大了航班延误现象出现的概率；此外，对特定属性要素组合发生的潜在作用的挖掘，证实了对航班运行控制决策参考的有效性。     

基于层次分析法和与／或树的远程诊断专家系统实现研究

通过分析web环境下远程诊断专家系统对知识库及推理机实现的特殊要求,采用层次分析法构建复杂设备的专家系统知识库。同时,研究规则类知识在知识库中的因果迭代表示方法以及基于与/或树的推理机搜索机制,并利用JSP技术实现与知识库相对分离的推理机,建立了某型直升机的远程诊断专家系统。     

非加力发动机加速过程数学模型简化法

建立一个能够实时模拟航空发动机的数学模型,在保证足够快速性的前提下,首先要保留发动机内部最本质的物理关系,其次要使模型直接逼近发动机特性。为使模型可以描述不同飞行状态下的稳态和过渡态特性,在建立实时模型的过程中,要运用发动机各状态下的相似参数。对双转子涡轮喷气发动机,只考虑涡轮和压气机这一储能元件,忽略部件间的容积和热惯性等动态因素。将双转子发动机看作两个相互关联的动力学过程,其转速增量是剩余转矩的积分。以此为核心,注意到在稳态情况下换算转速和换算供油量之间满足一定的函数关系,根据文献[1]中的单转子发动机的数学模型,结合对双转子发动机在各种状态下加速过程的分析,同时考虑到双转子发动机的高、低压转子转差在不同状态下对发动机动态特性的影响,提出如图1所示的数学模型。      

复杂产品数字样机开发的关键技术

为研究复杂产品数字样机开发中的关键技术,本文以航空发动机为例,对其数字样机的建模、装配和关联设计方法进行了分析.首先,基于CAD软件,建立了航空发动机零部件三维模型;其次,对上述零部件进行了子装配与整机装配,并对其过程中的轻量化模型、约束关系和干涉检查等问题进行了研究;最后,通过WAVE技术,实现整体叶盘的关联参数设计...     

基于证据网络因果分析的空中目标意图识别

目标意图及时准确的估计对战场指挥决策具有重要的影响。考虑到战场环境复杂多变,其检测数据、信息、知识具有较高的随机性和认知不确定性,本文面向目标意图知识推理,基于结构因果模型,利用证据网络在不确定性处理方面的推理优势,提出了一种基于证据网络因果效应分析的空中目标意图识别方法。该方法通过d-分离检验构建兼容信息特性与意图多样性的因果证据网络模型,使模型同时考虑领域知识和数据间的条件独立关系,并将认知不确定性内嵌于推理引擎中,推理实现不确定战场环境下空中目标意图估计。此外,基于提出的因果证据网络模型和干预算子计算目标意图与属性之间的因果效应,挖掘目标意图估计蕴含的因果逻辑关系。仿真分析表明：本文提出的方法能够同时处理随机不确定性与认知不确定性,克服了传统意图识别方法缺乏因果分析的缺陷,是对目标意图和战场态势要素的深层次认知,实现了意图识别的“由果溯因”和“由因识果”。     

NEW CONSTITUTIVE RELATIONSHIP OF INCOMPRESSIBLE HYPERELASTICITY

ＮＥＷＣＯＮＳＴＩＴＵＴＩＶＥＲＥＬＡＴＩＯＮＳＨＩＰＯＦＩＮＣＯＭＰＲＥＳＳＩＢＬＥＨＹＰＥＲＥＬＡＳＴＩＣＩＴＹＺｈａｏＧｕｏｘｉｎｇ（赵国兴），ＷａｎｇＳｈｏｕｍｅｉ（王寿梅）（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｏｌｉｄＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ...     

基于多媒体数据挖掘的多通道检索技术

首先介绍多媒体数据挖掘的过程,接着分析了多媒体信息的多通道检索的体系结构和多通道检索流程图。针对多媒体信息内容的复杂性,文章的第四部分介绍了多媒体关联规则挖掘算法,对将其应用于多通道检索进行了初步探讨。     

一种新约束容差关系的粗糙集模型

基于容差关系和先验概率容差关系的粗集模型是粗糙集理论的重要扩充,然而其却均有自己的局限性。结合上述两种模型的优点．提出了一种新约束容差关系,新约束容差关系的粗集模型是建立在对不完备信息系统属性值统计数据基础上的．可有效提高分类精度和同类对象问的相似程度。实例分析表明,新的模型更具有实用性和操作性。     

基于QAR数据的关联规则挖掘算法能研究

介绍和分析了关联规则的概念和Apriori算法,针对Apriori算法需要多次扫描数据库而导致运算效率不高的缺点．设计并实现了基于事务标识列表的频繁项集的产生算法——TagList Apriori。对比实验证明,新方法可以有效减少数据库扫描次数,节省运算时间．提高算法的运算效率,提高OAR数据关联规则挖掘的效率。     

组合BP神经网络在数据挖掘中的应用

在吸收了人工神经网络解决非线性问题优点的基础上,针对数据挖掘的特点,提出了一种组合BP神经网络的数据挖掘方法。该方法是按照一定方式将n个BP网络组合成一个复杂的BP网络模型,并运用改进的启发式BP算法以实现有用模式的挖掘,能够大大缩短训练时间和提高挖掘精度。     

Uniform versus nonuniform sampling when tracking in clutter

Many target tracking subsystems have the ability to schedule their own data rates; essentially they can "order" new information whenever they need it, and the cost is in terms of the sensor resource. But among the unmanaged schemes, uniform sampling, in which a new measurement is requested periodically and regularly, is the most commonly-used sampling scheme; deliberately nonuniform schemes are seldom given serious consideration. In this paper, however, we show that such schemes may have been discarded prematurely: a nonuniform sampling can have its benefits. Specifically, the nonuniform and uniform sampling schemes are compared for two kind of trackers: the probabilistic data association filter (PDAF), which updates its track based on a single scan of information at a time; and N-D assignment (an optimization-based implementation of the multi-hypothesis tracker (MHT)), in which the sliding window involves many scans of observations. We find that given the ground rule of maintenance of the same overall scan rate (i.e., the same sensor effort) uniform sampling is always optimal for the single-scan tracker in the sense of track life. However, nonuniform sampling can outperform uniform sampling if a more sophisticated multi-scan tracker is used, particularly when 1) the target has a high process noise, and/or 2) the false alarm density is high, and/or 3) the probability of detection is high.     

结构动力响应精细积分级数解的并行计算

讨论了精细积分法的存储需求问题,指出级数解更适合计算大型结构的动力响应分析.研究了精细积分法级数解的并行计算,精细积分法的时程积分公式包含两项,采用第一项串行、第二项并行的并行算法对精细积分级数解实施并行计算,给出了相应的实现流程.讨论了并行算法的负载分配策略,为减少处理器等待初值的时间,对时间步数实施非平均分配.算例表明,并行算法具有好的加速比.     

基于最近邻的集中式多传感器多目标跟踪算法

经典的集中式多传感器多目标跟踪算法通常计算量较大,经常难以满足系统的实时性要求,工程上实现起来比较困难,为进一步扩大集中式多传感器的应用范围,使其在对算法实时性要求较高、跟踪精度要求较小的实际场合中广泛应用。文章基于最近邻域思想,研究了并行处理结构的集中式多传感器最近邻域算法,并从算法跟踪精度、实时性、有效跟踪率3个方面对其与经典的顺序多传感器联合概率数据互联算法进行了仿真比较。经仿真验证,并行处理结构的集中式多传感器最近邻域算法实时性提高了60%以上,且在跟踪背景杂波适中的情况下能够有效跟踪目标。     

基于粗糙集理论的振动信号数据挖掘研究

利用转子试验台,采集了转子不对中、支座松动和转子碰磨等三种振动信号。以采集到的部分振动信号为例,在时域上进行小波变换的能量特征提取。并以能量为特征参数,利用粗糙集理论对采集到的信号进行数据挖掘和获取故障规则。在获取的规则基础上,对余下的振动信号进行了验证,结果表明诊断全部正确,规则是有意义的。     

基于灰关系的制造过程稳定性评估

基于灰色系统理论,通过对制造过程中的两个数据序列进行灰关系分析,实现了制造系统的稳定性评估.根据获取制造过程某属性的两个数据序列,对数据序列进行排序,得到排序数据图.按照排序数据图的分布特征,建立两个数据系列之间的灰关系,通过计算分析灰置信水平的大小,实现对制造过程的稳定性评估.计算机仿真试验和实际案例表明:通过对两个数据序列的灰关系分析,若求得的灰置信水平不小于90%,则说明该制造系统是稳定的;否则是不稳定的.所提出的方法可以很好地检测制造系统的稳定性,准确率最高可以达到100%.