基于半参数回归的联合定轨误差估计仿真算法

通过对联合定轨非线性影响因素特征的分析,提出了一种参数建模与非参数分量表示相结合的联合定轨非线性半参数回归建模方法。首先讨论了联合定轨模型及常值系统误差估计算法,在此基础上建立了一种广义非线性半参数回归联合定轨模型,设计了相应的卫星轨道参数、系统误差参数及模型误差估计算法,并从理论上证明了半参数模型轨道估计精度优于经典最小二乘轨道估计精度。仿真计算结果表明,广义非线性半参数回归联合估计方法能将模型误差和随机误差有效分离,同时联合定轨精度也得到了进一步的改善,从实际应用角度验证了半参数回归联合定轨建模方法的合理性和可行性。     

Statistical Diagnosis for HIV Dynamics Based on Mean Shift Outlier Model

Ordinary differential equation(ODE) are widely used for quantifying HIV viral dynamics.It is interesting but challenging to estimate ODE parameters from noisy data, especially when the data have some outliers. In this study, the authors use the Mean Shift Outlier Model(MSOM) to detect outliers in HIV model based on the two-step estimation of ODE. Approximate formula for shift parameter is derived. Furthermore, a score test statistic is constructed and its approximating distribution is established. The simulation results show that: 1) The boundary points have more impact on the parameter estimation relative to interior points. 2) The proposed procedure can detect the outliers effectively. The authors illustrate the proposed approach using an application example from an HIV clinical trial and find similar pattern to the simulation studies.     

基于模型概率的多模型融合定轨建模及仿真

针对实际定轨系统中存在的不确定性和非线性性,提出了一种基于模型概率的多模型融合定轨方法.通过多个线性模型的组合来逼近卫星定轨复杂非线性时变过程,将卫星状态的最优估计与多模型融合方法相结合,利用残差的大小来设计性能指标函数,给出了两种模型概率的表示形式,并建立了多模型融合估计相应的算法.仿真结果表明,与单一模型定轨方法相比,该方法不仅能大大提高卫星定轨精度和可靠性,而且还可以最终辨识和估计模型参数的真值,且对外界环境发生的变化有很强的自适应能力.     

Signal estimation with binary-valued sensors

<正> This paper introduces several algorithms for signal estimation using binary-valued outputsensing.The main idea is derived from the empirical measure approach for quantized identification,which has been shown to be convergent and asymptotically efficient when the unknown parametersare constants.Signal estimation under binary-valued observations must take into consideration oftime varying variables.Typical empirical measure based algorithms are modified with exponentialweighting and threshold adaptation to accommodate time-varying natures of the signals.Without anyinformation on signal generators,the authors establish estimation algorithms,interaction between noisereduction by averaging and signal tracking,convergence rates,and asymptotic efficiency.A thresholdadaptation algorithm is introduced.Its convergence and convergence rates are analyzed by using theODE method for stochastic approximation problems.     

Tracking error reduction in CNC machining by reshaping the kinematic trajectory

In this paper, a method of reducing the tracking error in CNC machining is proposed. The structured neural network is used to approximate the discontinuous friction in CNC machining, which has jump points and uncertainties. With the estimated nonlinear friction function, the reshaped trajectory can be computed from the desired one by solving a second order ODE such that when the reshaped trajectory is fed into the CNC controller, the output is the desired trajectory and the tracking error is eliminated in certain sense. The proposed reshape method is also shown to be robust with respect to certain parameters of the dynamic system.     

加速寿命数据的贝叶斯建模与分析

在加速寿命试验的可靠性设计中, 随机化设计的限制以及删失数据不可避免地导致低分位数估计出现较大的偏差。针对上述的问题, 结合贝叶斯抽样技术以及非线性混合模型(nonlinear mixed model, NLMM)提出了一种可靠性改进的分析方法。首先, 需要检验所收集的数据是否服从威布尔分布以及验证形状参数是否是恒定常数。其次, 考虑随机效应对尺度参数和形状参数的影响, 运用NLMM构建了尺度参数和形状参数与试验因子之间的函数关系。然后, 利用贝叶斯方法估计低分位数的可靠性寿命。最后, 实际案例研究表明, 在考虑删失问题和未完全随机设计的影响时, 所提方法能够获得更为稳健和可靠的估计结果。     

一种参数估计方法及其在可靠性增长分析中的应用

在可靠性增长分析中,研究Gompertz模型,Duane模型和AMSAA模型的参数点估计方法的文献有很多。本文应用微分回归方法,获得了上述模型参数的又一种点估计,其优点在于:点估计的表达式能显式给出且计算简便。     

Jelinski-Moranda模型的一种新的NLS估计法

提出了一种新的基于非线性最小二乘法的软件可靠性Jelinski-Moranda(J-M)模型参数估计方法(LogLSE).给出了一种与经典的J-M模型最小二乘法等价的曲线拟合函数,推导了J-M模型的新的非线性最小二乘(NLS)参数估计公式.在标准的软件可靠性失效数据一海军战术数据系统(NTDS)和三组J-D.Musa软件可靠性数据上,利用牛顿迭代法求解参数估计的实例分析,说明了LogLSE估计优于传统的基于最大似然估计(MLE)和最小二乘估计(LsE)的J-M模型参数估计.     

PMCMC for Term Structure of Interest Rates under Markov Regime Switching and Jumps

A parameter estimation method, called PMCMC in this paper, is proposed to estimate a continuous-time model of the term structure of interests under Markov regime switching and jumps.There is a closed form solution to term structure of interest rates under Markov regime. However, the model is extended to be a CKLS model with non-closed form solutions which is a typical nonlinear and non-Gaussian state-space model(SSM) in the case of adding jumps. Although the difficulty of parameter estimation greatly prevents from researching models, we prove that the nonlinear and non-Gaussian state-space model has better performances in studying volatility. The method proposed in this paper will be implemented in simulation and empirical study for SHIBOR. Empirical results illustrate that the PMCMC algorithm has powerful advantages in tackling the models.     

基于多源观测的联合定轨数据融合建模及最优加权算法

针对基于双星定位系统的近地卫星联合定轨中的多源观测数据的融合处理问题,分别建立了基于测量噪声独立同分布和测量噪声相关的多源融合测量模型,提出了一种基于矩阵Cholesky分解的广义测量模型和测量噪声去相关方法。设计了多源融合测量模型的多结构非线性最优加权参数估计实现算法,并以双星定位系统的星敏感器测角与距离和测量信息为例,进行了联合定轨仿真实验。理论分析与仿真计算结果表明,相对于仅用距离和测量信息与平均加权方式,基于多源观测数据的最优加权联合定轨方法能够进一步改善卫星定轨精度。     

非标准多传感器信息融合下的状态融合估计

给出了标准多传感器观测信息的统一融合模型,在此基础上分析了传感器观测系统参数对最优融合估计性能的影响.针对存在量测系统误差的非标准多传感器融合系统,构建了一种有效的系统误差参数估计模型.此外对传感器问具有不同非线性误差成份的融合系统,提出了一种基于互迭代自适应半参数的状态融合估计算法.该算法通过对非标准多传感器融合模型误差的补偿,利用线性和非线性迭代的方法来提取非线性因素,进而确定状态的最优融合估计.给出了应用该算法的具体步骤,并通过理论分析与仿真实验证明了该算法的有效性.     

An Application of the Stability Theory in Constrained Nonlinear Optimization

1　 IntroductionIt is known that a given constrained nonlinear optimization problem can be transformedand solved by ordinary differential equations(ODE) [4,5] .Based on the preliminary resultsof [8～ 1 2 ] ,this paper uses a stability theory of ODE systems to analyze the asymptoticalproperties of differential equations which are derived from a given constrained nonlinearoptimization problem.We also state conditions of the overall uniform asymptoticalstability of the singular points aboutpart…     

FMCW雷达周期非线性相位估计与矫正

为获取高质量距离像,解线频调接收体制的调频连续波雷达通常需要进行非线性矫正。传统基于多项式模型的方法虽然能够矫正系统中绝大部分的非线性失真,但难以抑制由周期非线性引起的成对回波,距离压缩质量仍有较大提升空间。本文将剩余的周期非线性误差建模为多分量正弦调频信号,提出一种匹配初值与非线性最小二乘相结合的参数估计方法。所提算法仅采用傅里叶变换以及一维相位搜索即可实现正弦调频参数的快速估计,然后利用非线性最小二乘进一步提高估计精度,最后利用匹配傅里叶变换进行空变非线性矫正。仿真以及实测数据均表明,本文所提算法能够有效消除周期相位误差,抑制成对回波,显著改善距离压缩质量。     

Regression Modeling with ANN and Its Application in Analyzing Dynamics of Groundwater Level

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｓａｓｔｅｒｓ,ｓｕｃｈａｓｃｏｌｌａｐｓｅ,ｌａｎｄｓｌｉｄｅ,ｅｔｃ,ｈａｖｅａｃｌｏｓｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．Ｓｏｍｅｃｉｔｉｅｓａｐｐｅａｒｌａｎｄｓｉｎｋｉｎｇ,ｅｖｅｎｃａｖｅｉｎ,ａｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｅｘｃｅｓｓｉｖｅｌｙ．Ｉｎｔｈｅｔｅｒｒａｉｎｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅ,ｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎ…     

基于非线性PLS回归的军用软件成本估算

当变量间存在多重相关性时,常采用偏最小二乘（partial least squares, PLS）回归进行建模。但是,传统PLS回归采用线性关系式来建立内部成分与外部成分之间的关系,已有的非线性PLS在模型可解释性方面存在不足。针对军用软件成本估算问题的非线性特点,建立了一种基于内部机理的非线性PLS回归模型,给出了模型的推导过程和实现算法。实例分析表明,该方法的估算精度优于多元线性回归,线性PLS回归和基于多项式内部映射的非线性回归。     

基于组合式信号源的非线性系统辨识

针对非线性系统中噪声的干扰,研究了一类神经模糊Hammerstein输出误差非线性系统的建模和辨识方法,利用组合式信号源实现静态非线性模块和动态线性模块参数辨识的分离,推导了相关性分析法和辅助模型递推最小二乘辨识方法估计动态线性模块和非线性模块的参数,有效抑制系统输出噪声的干扰。仿真结果表明：与最小二乘算法、多项式模型以及多信息方法相比,提出的方法具有参数估计收敛速度快,辨识精度高,建模误差小等优势,验证了所提学习算法的有效性。     

软件可靠性关键参数判定的矩估计方法

已有的基于结构的软件可靠性研究中大多假设建模参数为已知常量,导致模型忽略了参数估计的统计特征对于系统可靠性的影响.针对该问题,提出一种基于矩估计的软件可靠性关键参数判定方法,该方法通过分析基于结构软件可靠性模型的特点,建立各建模参数的矩估计量与系统可靠性预测结果之间的关系,量化各参数对于系统可靠性的影响,判定关键参数.为系统可靠性控制、系统结构优化及软件测试资源最优化分配等问题的解决提供了理论支持,通过对两个实际软件系统的分析验证了方法的有效性.     

基于非对称交互多模型弹道导弹跟踪

弹道导弹飞行三个阶段的动力学模型异常复杂且非线性强,在未知导弹任何先验信息前提下如何连续地跟踪整个弹道已成为目前亟待解决的难题。针对该问题,提出了一种实时非对称交互多模型跟踪算法,它根据弹道不同阶段的受力情况建立相应的跟踪模型。该算法采用非对称的状态交互以及基于熵信息变化的模型概率更新方法对导弹进行实时状态估计,并将其中一个无迹滤波器的非线性状态估计用改进离散方法实现,提高了实时性。仿真实验表明,该跟踪算法能够较精确地从弹道主动段连续地跟踪到再入段,并且能较大幅度地减小模型切换之间的跟踪误差。     

基于复合微粒群算法的非线性系统模型参数估计

在系统辨识理论的实际应用中根据不同的对象和建模的不同目的去选择合适的辨识算法是一件不容易的事。针对非线性系统模型的多样性,提出了适应于多种不同模型的基于复合微粒群优化算法(HPSO)的系统参数估计方法,并对多种模型实例进行了仿真研究。实验结果表明,该算法是一种有效的系统模型参数估计方法。     

联合定轨非线性模型估值的偏差修正算法

从理论上推导了联合定轨非线性参数回归模型估值的偏差与均方误差的表示方法,提出了一种基于迭代算法的参数估值的偏差修正方法。通过对联合定轨非线性半参数回归模型结构的分析,建立了参数估值的偏差与方差的近似表示公式,并设计了非线性半参数联合定轨模型估值的偏差修正算法。理论分析和仿真计算结果表明,联合定轨非线性回归模型估值偏差修正方法能够进一步改善卫星联合定轨精度,从实际应用角度验证了偏差修正方法的合理性和可行性。