基于大数据的航电综合分析系统的设计与实现
发布时间：2021-10-05 17:19
在现代战争中,飞机作战环境日益复杂,各种作战任务越来越离不开航电系统的支持,一个稳定、功能完善航空电子系统是提升飞机作战性能的核心。为保障航电系统的稳定性与安全性,在航电系统正式应用于飞机前需要对航电系统进行仿真测试,在多年的试验数据分析过程中,专家和工程师们总结了大量分析经验,但是仍存在试验数据监控分析技术手段传统,工序繁琐,人员相关经验依赖性强等问题。在此次研究中,我们使用大数据实验平台代替光纤通道数据监控卡和光纤通道仿真卡,此外,将K-means算法用于数据挖掘,为专家系统的知识获取提供了一种方法,并采用故障树对异常数据进行分析。全文的主要工作如下:1.针对航空电子研究所应用的航空电子数据协议不一致,需要对每种协议类型的数据进行单独分析的问题,提出了基于大数据中心的数据预处理方法,可以兼容多协议格式的数据监控和数据分析。2.针对航空电子系统的发展和机载资源共享需要传输和处理的数据呈指数级增长的问题,提出了一种大数据实验平台来代替光纤通道数据监控卡和光纤通道仿真卡,从而实现对光纤通道发送数据的及时、有序的分类存储和管理。3.采用专家系统的概念,将专家的专业知识和相关领域的技术文档转...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
553B字结构
电子科技大学硕士学位论文12本系统的技术基础进行简单的介绍和分析。2.2.1故障诊断技术分析故障诊断技术是一门比较完善的技术，故障诊断技术的主要目标是通过分析相关数据对故障进行诊断和分析。故障诊断技术根据技术的相关特点进行划分，主要分为三种方法，每种方法又有其具体的子方法，由于各种诊断方法的技术手段和特点各不相同，所以多种诊断方法的应用场景不一，需要针对实际应用选择合适的故障诊断方法，具体的故障诊断的分类图如图2-3所示：图2-3故障诊断方法分类图1.基于信号处理的方法基于信号处理的方法是一种较为传统的故障诊断的方法。通常利用一些信号处理的数学模型，如常见的基于信号处理的方法有：小波分析方法、时序分析法、主元分析法等，直接提取诸如方差、幅值、频率等特征值，来识别和检测设备状态[13]。基于信号处理的方法故障诊断的方法是通过分析试验数据，并对数据的波动情况进行分析来完成的，当试验数据信号的值或者变化超过允许的数据范围时，即认为系统出现故障，根据异常的信号来判定故障的性质和种类。时序分析方法是基于信号处理方法中的基础分析方法，通常是对系统数据按照时域进行观测与统计，寻找系统数据的规律模型，将其转化为故障诊断的判别函
第二章基本概念与相关技术分析15基于贝叶斯定理的信息融合、基于模糊逻辑的信息融合等方法。信息融合的主要优点是工作性能较高、数据分析较为准确。但是其存在数据转化冲突、数据融合损失等相关问题。3.基于解析模型的故障诊断方法基于解析模型的故障诊断方法有很多种。如状态估计法、等价空间法和参数估计法。一般基于解析模型的故障诊断方法通常是首先建立数学模型，然后对输入数据和输出结果进行分析，分析系统预期值与实际输出值之间的误差来检测系统是否发生故障，并对故障原因进行分析检测[13]。基本流程如图2-4所示：基于状态估计的方法，是通过状态值与实际值得误差进行分析，最后根据决策树与规则确定故障原因等信息。基于参数估计的方法是通过分析模型输出参数与实际参数之间的差值进行判断。等价空间法是通过将输入与输出的等价关系构建后通过分析结果确定故障，这个方法主要适用于线性系统。由于仿真设备产生的试验数据的多样性和不稳定性，很难建立准确、稳定的数学分析模型，所以基于解析模型的故障诊断方法不适合作为本系统的故障诊断方法，在面临单一类型故障时，往往基于信号的诊断方法有着很好的表现，但由于本系统的试验仿真系统产生的试验数据范围较多，产生故障的类型种类不一，所以在使用基于信号的故障诊断技术时面临故障变化需要的修改成本较高，拓展性不佳，而基于知识规则的专家系统在应用到本系统时具有良好的故障诊断能力，并且由专家经验转化的诊断知识规则容易被系统工作人员理解，提升了实用性，且知识库的设计能够方便的更新故障诊断的知识规则，学习能力强，拓展性好。所以本系统选用专家系统作为本系统的故障诊断系统。2.2.2专家系统技术分析通过上一节的对故障诊断技术的相关分析，我们了解了各中故障
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MFC的航空电子系统综合自动检测设备客户端软件设计与实现[J]. 王凯,陈德军,范光华,宋帆. 计算机测量与控制. 2020(02)
[2]飞机电子系统线路的故障维修分析[J]. 燕中山,金城. 电子测试. 2020(01)
[3]一种基于NoSQL的互联网大数据融合系统的研究与实现[J]. 何海诣,贾宇,沈宜,张家亮,郝渝江. 通信技术. 2019(07)
[4]军用数据总线技术发展综述[J]. 马贵斌,周国奇,田珂. 电光与控制. 2010(06)
硕士论文
[1]矿井主通风机监控及故障诊断专家系统研究[D]. 宋瑞.西安科技大学 2019
[2]基于NoSQL的视图像识别系统的设计与实现[D]. 何海诣.电子科技大学 2019
[3]航天器典型结构超高速撞击数据处理系统设计与实现[D]. 罗庆.电子科技大学 2019
[4]基于数据挖掘的大学生涯规划专家系统的研究与实现[D]. 严浩.电子科技大学 2019
[5]基于FC协议的航电任务系统仿真[D]. 徐士博.电子科技大学 2018
[6]航电系统通用仿真平台的设计与实现[D]. 曹亚男.北京交通大学 2018
[7]基于征兆分析的飞控地面故障诊断系统研究与实现[D]. 万鹏.电子科技大学 2018
[8]航电系统自动化测试关键技术的研究与实现[D]. 钱鲁森.电子科技大学 2017
[9]ICP测试系统软件设计与实现[D]. 吴澜.电子科技大学 2017
[10]基于ICD的1553B通信技术研究[D]. 张晓敏.北京理工大学 2016
本文编号：3420192
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
553B字结构
电子科技大学硕士学位论文12本系统的技术基础进行简单的介绍和分析。2.2.1故障诊断技术分析故障诊断技术是一门比较完善的技术，故障诊断技术的主要目标是通过分析相关数据对故障进行诊断和分析。故障诊断技术根据技术的相关特点进行划分，主要分为三种方法，每种方法又有其具体的子方法，由于各种诊断方法的技术手段和特点各不相同，所以多种诊断方法的应用场景不一，需要针对实际应用选择合适的故障诊断方法，具体的故障诊断的分类图如图2-3所示：图2-3故障诊断方法分类图1.基于信号处理的方法基于信号处理的方法是一种较为传统的故障诊断的方法。通常利用一些信号处理的数学模型，如常见的基于信号处理的方法有：小波分析方法、时序分析法、主元分析法等，直接提取诸如方差、幅值、频率等特征值，来识别和检测设备状态[13]。基于信号处理的方法故障诊断的方法是通过分析试验数据，并对数据的波动情况进行分析来完成的，当试验数据信号的值或者变化超过允许的数据范围时，即认为系统出现故障，根据异常的信号来判定故障的性质和种类。时序分析方法是基于信号处理方法中的基础分析方法，通常是对系统数据按照时域进行观测与统计，寻找系统数据的规律模型，将其转化为故障诊断的判别函
第二章基本概念与相关技术分析15基于贝叶斯定理的信息融合、基于模糊逻辑的信息融合等方法。信息融合的主要优点是工作性能较高、数据分析较为准确。但是其存在数据转化冲突、数据融合损失等相关问题。3.基于解析模型的故障诊断方法基于解析模型的故障诊断方法有很多种。如状态估计法、等价空间法和参数估计法。一般基于解析模型的故障诊断方法通常是首先建立数学模型，然后对输入数据和输出结果进行分析，分析系统预期值与实际输出值之间的误差来检测系统是否发生故障，并对故障原因进行分析检测[13]。基本流程如图2-4所示：基于状态估计的方法，是通过状态值与实际值得误差进行分析，最后根据决策树与规则确定故障原因等信息。基于参数估计的方法是通过分析模型输出参数与实际参数之间的差值进行判断。等价空间法是通过将输入与输出的等价关系构建后通过分析结果确定故障，这个方法主要适用于线性系统。由于仿真设备产生的试验数据的多样性和不稳定性，很难建立准确、稳定的数学分析模型，所以基于解析模型的故障诊断方法不适合作为本系统的故障诊断方法，在面临单一类型故障时，往往基于信号的诊断方法有着很好的表现，但由于本系统的试验仿真系统产生的试验数据范围较多，产生故障的类型种类不一，所以在使用基于信号的故障诊断技术时面临故障变化需要的修改成本较高，拓展性不佳，而基于知识规则的专家系统在应用到本系统时具有良好的故障诊断能力，并且由专家经验转化的诊断知识规则容易被系统工作人员理解，提升了实用性，且知识库的设计能够方便的更新故障诊断的知识规则，学习能力强，拓展性好。所以本系统选用专家系统作为本系统的故障诊断系统。2.2.2专家系统技术分析通过上一节的对故障诊断技术的相关分析，我们了解了各中故障
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MFC的航空电子系统综合自动检测设备客户端软件设计与实现[J]. 王凯,陈德军,范光华,宋帆. 计算机测量与控制. 2020(02)
[2]飞机电子系统线路的故障维修分析[J]. 燕中山,金城. 电子测试. 2020(01)
[3]一种基于NoSQL的互联网大数据融合系统的研究与实现[J]. 何海诣,贾宇,沈宜,张家亮,郝渝江. 通信技术. 2019(07)
[4]军用数据总线技术发展综述[J]. 马贵斌,周国奇,田珂. 电光与控制. 2010(06)
硕士论文
[1]矿井主通风机监控及故障诊断专家系统研究[D]. 宋瑞.西安科技大学 2019
[2]基于NoSQL的视图像识别系统的设计与实现[D]. 何海诣.电子科技大学 2019
[3]航天器典型结构超高速撞击数据处理系统设计与实现[D]. 罗庆.电子科技大学 2019
[4]基于数据挖掘的大学生涯规划专家系统的研究与实现[D]. 严浩.电子科技大学 2019
[5]基于FC协议的航电任务系统仿真[D]. 徐士博.电子科技大学 2018
[6]航电系统通用仿真平台的设计与实现[D]. 曹亚男.北京交通大学 2018
[7]基于征兆分析的飞控地面故障诊断系统研究与实现[D]. 万鹏.电子科技大学 2018
[8]航电系统自动化测试关键技术的研究与实现[D]. 钱鲁森.电子科技大学 2017
[9]ICP测试系统软件设计与实现[D]. 吴澜.电子科技大学 2017
[10]基于ICD的1553B通信技术研究[D]. 张晓敏.北京理工大学 2016
本文编号：3420192
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