基于神经网络的组合导航信息融合及故障检测技术

基于神经网络的组合导航信息融合及故障检测技术

论文摘要

随着现代战争对武器系统性能要求的不断提高,组合导航系统已成为军事航行体和武器系统中不可缺少的重要组成部分。组合系统的精度和可靠性直接关系到军事装备的作战性能和任务的顺利完成。信息融合理论和故障检测技术是提高组合系统精度和可靠性的重要途径。神经网络具有并行处理、高度的自适应性和自学习能力等优点,是十多年来人们关注的热门交叉学科,有着十分广阔的应用前景。 本文将神经网络方法与传统的信息融合和故障检测方法相结合,通过两种方法的优势互补,进一步提高了系统精度和可靠性。 本文主要完成了以下工作: (1).首先分析了联邦卡尔曼滤波融合算法,提出了混沌BP神经网络辅助联邦卡尔曼滤波的融合算法,并仿真分析比较了两种融合算法在SINS/GPS/ADS三组合导航系统中的融合结果。 (2).研究分析了模糊自适应谐振网络(Fuzzy ARTMAP)的具体算法及其性能。仿真分析了在不同检验门限时的Fuzzy ARTMAP网络的故障识别能力。 (3).改进了双递推器的状态χ~2检验方法,增添更新判断指标,进一步提高了整个系统故障检测性能。 (4).提出了基于模糊自适应谐振神经网络(Fuzzy ARTMAP)故障检测方法,仿真验证该方法在SINS/GPS/ADS三组合导航系统的故障检测中的可行性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究现状及发展趋势
  • 1.2.1 神经网络的发展与现状
  • 1.2.2 组合导航系统信息融合理论研究概况
  • 1.2.3 组合导航系统故障检测技术研究概况
  • 1.3 本文主要研究内容
  • 第二章 组合导航系统理论与技术
  • 2.1 组合导航系统研究目标与相关技术
  • 2.2 组合导航系统信息融合理论、模型与方法
  • 2.3 组合导航系统故障检测技术
  • 2.3.1 故障检测概述
  • 2.3.2 故障检测的主要方法
  • 2.4 神经网络模型设计
  • 2.4.1 BP网络模型
  • 2.4.2 ART神经网络
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 神经网络辅助卡尔曼滤波的信息融合理论与方法
  • 3.1 卡尔曼滤波融合方法
  • 3.1.1 卡尔曼滤波原理
  • 3.1.2 联邦卡尔曼滤波器的设计
  • 3.1.3 联邦卡尔曼滤波器模型
  • 3.1.4 联邦卡尔曼滤波器的性能仿真
  • 3.2 神经网络辅助卡尔曼滤波融合方法
  • 3.2.1 神经网络辅助卡尔曼滤波工作原理
  • 3.2.2 组合导航系统结果设计
  • 3.2.3 混沌机制的BP神经网络
  • 3.2.4 神经网络辅助联邦卡尔曼滤波器性能仿真
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 基于模糊神经网络方法的组合导航系统故障检测技术
  • 4.1 引言
  • 2-Fuzzy ARTMAP方法的结构及工作原理'>4.2 x2-Fuzzy ARTMAP方法的结构及工作原理
  • 2-Fuzzy ARTMAP方法设计'>4.2.1 x2-Fuzzy ARTMAP方法设计
  • 2-Fuzzy ARTMAP方法的工作原理'>4.2.2 x2-Fuzzy ARTMAP方法的工作原理
  • 2检验方法(SCST)'>4.3 状态x2检验方法(SCST)
  • 2检验方法'>4.3.1 单状态递推器的状态x2检验方法
  • 2检验'>4.3.2 双状态递推器的状态x2检验
  • 4.4 Fuzzy ARTMAP网络
  • 4.4.1 Fuzzy ART网络的结构和算法
  • 4.4.2 Fuzzy ARTMAP网络的结构和算法
  • 2-Fuzzy ARTMAP网络用于故障检测的性能仿真'>4.5 x2-Fuzzy ARTMAP网络用于故障检测的性能仿真
  • 4.5.1 仿真准备
  • 4.5.2 仿真结果及性能分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

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