基于联邦滤波的组合导航故障诊断与容错研究

论述了车载BD-2/SINS组合导航的系统级故障诊断方法,包括残差χ2检验方法和状态χ2检验方法。针对状态χ2检验原理的不足,提出一种基于卡尔曼滤波器组的改进的状态χ2检验方法。文中构建了基于联邦滤波的车载BD-2/SINS组合导航的故障诊断系统结构,将残差χ2诊断和改进的状态χ2诊断方法加以整合,能够实现对BD-2/SINS组合导航硬故障和软故障的诊断,并针对无故障、硬故障和软故障三种不同情况分别进行了仿真研究和分析。     

基于图模型方法的ARCH效应检验

应用图模型方法讨论传统时间序列的ARCH(自回归条件异方差)效应,证明了ARCH模型的系数等于变换后模型在给定其它时间序列变量条件下的偏相关系数,并提出了一种新的ARCH效应检验方法.     

基于XPNAV和SINS的容错组合导航系统

提出一种基于脉冲星导航和捷联惯导的容错组合导航系统.捷联惯导具有自主性和不间断性的优点,可弥补脉冲星导航滤波周期较长的缺陷;脉冲星导航的长期稳定度好,可抑制捷联惯导的误差随时间发散.该系统根据轨道动力学模型和SINS估计航天器的状态,利用脉冲星导航的观测量分别修正估计误差,通过相位残差检测天体遮挡等因素引起的故障,利用联邦扩展卡尔曼滤波融合导航信息.仿真实验结果表明:同脉冲星导航方法相比,该方法具有更高的精度和更短的滤波周期,且不受天体遮挡的影响.     

相异性容错软件故障模型

针对容错计算领域中由于引入了相异性设计概念,导致传统软件失效模式难以应用的问题,提出了一个用于分析相异性容错软件故障的模型。模型根据各类软件设计故障对系统可靠性的影响,精确定义了相异性容错软件系统中故障的范畴及其划分、以及与系统失效之间的关联关系,在此基础上建立了一个基于功能的故障模型,以描述相异性软件系统的可靠性关系。通过一个通用相异性软件系统为实例,应用故障模型分析了系统可靠性关联关系,建立了与之相对应的故障模式及其可靠性模型,验证了故障模型的实用性。     

基于变分贝叶斯原理的SINS/GPS组合导航VB-CKF滤波算法

系统量测噪声统计量不准确能引起组合导航系统滤波精度下降甚至发散,在变分贝叶斯原理的基础上,以容积卡尔曼滤波(CKF)为基础滤波器,导出基于变分贝叶斯的自适应容积卡尔曼滤波(VB-CKF)算法,仿真结果表明：在SINS/GPS组合导航系统中,VB-CKF算法较CKF算法能有效减少系统量测噪声统计量变化对滤波精度的影响,是一种具有广泛应用前景的SINS/GPS组合导航滤波算法。     

基于变权组合模型的时间序列预测

针对时间序列预测中单一模型存在预测精度不高和预测稳定性较差的问题,采用残差赋权方法对单一模型进行组合,并以此为基础,提出基于残差赋权改进的自适应变权组合方法。该方法的基本思想是基于当前时刻的预测结果自适应调整其组成模型的权重值,利用不同的单一模型进行优势互补。将其应用到组合模型中,以实现提高模型的预测精度与稳定性。实验结果表明,该组合方法能有效改善预测稳定性不足的问题,以及进一步提高模型的预测精度。     

基于GED的混合ARCH模型

提出了基于广义误差分布的混合自回归条件异"方差"模型,将时间序列尾部的特征融入到混合条件异"方差"模型的参数估计之中,发现模型中的指标r和数据本身尾部厚薄的性质有关.给出了该模型参数估计的EM算法,并利用BIC准则对模型进行定阶.     

基于最优滤波的卫星和惯性组合导航方法

针对目前三种主流导航方法各自的不足,提出了一种基于最优滤波法的卫星、惯性组合导航方法,采集这两种导航系统实时测量得到的伪距、伪距率的差值,通过设计合适的最优滤波器,以校正系统误差,获得高精度位置、速度、姿态的用户定位结果,从而弥补了惯性导航误差随时间离散和卫星导航易受外界电磁环境干扰、无法直接提供用户姿态信息的问题。     

基于非对称ARCH模型的海西州地区支气管炎发病研究

基于非对称ARCH模型的理论,通过建立TARCH、TARCH-M、EGARCH和EGARCH-M模型研究青海省海西州地区支气管炎月发病率和平均气温之间的相互关系。研究通过EViews软件对海西州地区支气管炎发病病例和平均气温监测登记资料的统计分析,并利用原数据建立ARCH、TARCH-M、EGARCH和EGARCH-M模型,通过对模型中的残差序列进行独立性检验和预测,确定所建立的ARCH、TARCH-M、EGARCH和EGARCH-M模型的合理性,并从中选出了最优模型TARCH（1,1）-M。结果表明,此模型可以很好地描述海西州地区支气管炎月发病率与平均气温的关系,还可以较好地模拟支气管炎月发病率变化趋势,预测未来的支气管炎发病趋势,是一种预测精度较高的预测模型。该模型可为支气管炎研究提供有参考价值的数据。     

上证指数收益率波动的实证分析——基于ARCH族模型

利用ARCH族模型对上证指数股票收益率进行定量与定性分析,表明上证指数日收益率存在高阶的ARCH效应,条件方差对日收益率有很强的影响,其中EGARCH模型在反映股市波动性方面优于其他模型.     

基于自适应滤波辅助残差χ2法的导航系统故障诊断方法

针对残差χ2法对软故障检测不敏感,且当量测噪声阵不准确时,也不能很好地检测突变故障的问题,提出了一种限制自适应滤波辅助残差法的诊断方法。基于贝叶斯理论推导出一种限制自适应滤波,利用其自适应调节性在线估计量测噪声阵,抑制滤波预报值跟踪软故障,以辅助残差χ2法进行故障检测。为了克服直接隔离故障法导致滤波精度降低,误检率增加的问题,提出了基于一步预测的故障处理和重构方法,即用前一时刻解算的结果预测当前时刻的导航信息。仿真结果表明,所提出的方法能实时有效地诊断出突变和软故障,保证系统在故障阶段的精度,并使系统在故障消失后及时恢复正常,提高了系统的可靠性。     

基于联邦卡尔曼滤波的某舰船组合导航系统的设计

为了得到更高精度的导航信息,在某船现有的固定指北惯性导航系统的基础上,将惯导与GPS结合,设计了一种基于联邦卡尔曼滤波的舰船用组合导航系统,研究了该组合导航系统的数据处理方法,并对该组合方式进行仿真,验证了可行性.     

网上图形实现颜色渐变研究

主要介绍了实现颜色渐变的算法,Flash访问数据库以及在Flash中图形通过获得数据库中的值实现颜色渐变,最后通过例子进行了说明.对通过访问数据库获得颜色值,实现网上图形的颜色渐变进行了初探,并实现了所需的功能.     

IMU/计程仪/重力组合导航系统信息融合方法

针对现代战争环境对导航系统高自主性、高隐蔽性的要求,提出了IMU/计程仪/重力无源组合导航方式.深入研究了IMU/计程仪/重力组合导航系统的信息融合方法,设计了该系统的工作模式.采用扩展卡尔曼滤波进行各传感器信息的融合.根据导航系统对实时性的要求,建立了系统的低阶误差状态方程;将厄特弗斯效应的影响考虑到滤波器设计中,建立了系统的重力观测方程;将计程仪的速度与惯性速度进行融合,建立了系统的速度观测方程;在不增加系统成本的条件下,进一步利用加速度计输出估计水平姿态,建立了系统的姿态观测方程.在此基础上,设计了相应的信息融合策略.实际系统的机载试验结果表明,IMU/计程仪/重力组合导航系统算法正确、性能良好,可以有效地控制惯导系统位置和速度误差的累积,满足长时间一定精度的导航要求.     

居民消费价格指数的ARCH模型及实证分析

本文根据居民消费价格指数时间序列（CPI）数据本身的特点,建立了CPI的自回归模型、一到三阶ARCH模型。比较各个模型参数,得到CPI短期预测最优模型为自回归一阶ARCH模型。预测效果图表明：自回归一阶ARCH模型在预测趋势突变时会有一定的滞后性。     

基于EMD-小波随机消噪模型的GPS/INS组合导航

为提高GPS/INS组合导航精度,提出了EMD-小波INS随机误差削弱模型.首先分析了GPS/INS组合系统的误差特点,给出组合导航的基本原理.基于EMD的多尺度结构,结合小波分解理论,提出基于EMD-小波的GPS/INS组合导航技术路线.采集新南威尔士大学校园内的实测数据,分别选用1s与2s的GPS采样信息和100 Hz的INS数据,进行融合试验.用随机模型消噪前后的INS数据计算导航解,并与GPS测量的位置进行比较,分析误差分布情况.结果表明,滤波后的INS自主导航解要优于滤波前.当GPS更新周期为1 s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高9.07％,13.89％,35.14％,残差最大值分别减小2.62％,19.54％,31.23％.当GPS更新周期为2s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高17.82％,23.46％,22.48％,残差最大值分别减小14.34％,28.85％,17.48％.     

GPS/推位组合导航系统测试模拟器的设计

提出了一种GPS／推位组合导航系统测试模拟器的设计方案。针对GPS／推位组合模式的工作特点，利用面向对象技术进行模块分解，设计出可以为相关组合导航系统的验证提供数据源，测试滤波算法，应用性较强、具有可扩展性的测试模拟器。     

组合导航系统软件可靠性的预测模型

针对组合导航系统软件可靠性长期预测的复杂性,建模时在引入神经网络技术的基础上,提出了滚动式预测方法.该方法考虑了多种不确定因素对预测结果的影响,不断加入新预测的故障数据,克服了单纯依靠神经网络技术预测偏差较大的缺陷.仿真结果表明,该模型预测精度高,可用于实践中指导软件测试.     

低成本组合导航系统的海上试验

提出由罗经和多普勒计程仪构成自主式导航系统的方案，并对该导航方案的海上试验结果进行了分析．结果表明：多普勒计程仪可以测得较高精度的载体对地速度，从而有效地抑制了推位系统误差的积累，改善了导航定位精度．