无人机飞行实验数据综合分析软件的设计与开发

发布时间：2017-09-08 18:42

  本文关键词：无人机飞行实验数据综合分析软件的设计与开发

  更多相关文章： 无人机 飞行实验数据 数据译码 数据判读 专家系统

【摘要】：随着科技的发展,无人机广泛应用于各个科研领域中,并发挥着巨大作用。无人机在应用的过程中,飞行数据记录器和快速存取装置记录了大量的飞行数据,这些数据来自无人机的各个系统,蕴含了大量的信息。近年来,对无人机飞行数据的研究应用不断增加,比如:利用飞行数据来调查飞行事故、评估飞行质量等,但是在无人机故障检测与维护方面的研究并不多。由于飞行数据反映了无人机各个系统的工作状态和性能,因此对飞行数据综合分析,检测出异常数据,为无人机系统维护提供依据,意义重大。本文开展飞行数据综合分析,利用分析结果辅助无人机进行故障检测,提高工作效率。文章首先介绍了无人机故障诊断方法和专家系统的有关知识,为飞行数据综合分析系统的设计和实现提供了理论知识。依据系统的实际需求和总体目标,设计了系统的总体方案和框架。系统包含两部分内容,数据译码和数据判读。数据译码是将无人机各个系统不同帧格式的数据转化为具有工程意义的值,为系统提供数据基础。数据判读是采用专家系统,对数据进行判读,检测出异常数据,为无人机故障检测和维护提供科学有效的依据。通过分析无人机各系统的飞行数据帧格式协议,提出将飞行数据分为模拟量、数字量和状态量,采用配置文件技术对不同系统、不同类型的飞行数据进行译码。设计了专家系统对译码后的飞行数据进行判读。本文提出了采用“框架+产生式”的知识表示方式,采用非自动方式获取判读知识,详细设计了数据判读专家系统知识库。本文通过对推理过程的分析,采用基于规则的正向推理方法,并且采用Rete规则匹配算法对判读规则匹配,提高推理效率,并采用专家系统开发工具CLIPS完成了数据判读知识库和推理机的设计。通过本论文的研究,设计了无人机飞行实验数据综合分析系统,经过验证,具有一定的工程实用价值。
【关键词】：无人机 飞行实验数据 数据译码 数据判读 专家系统
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V217
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究工作的背景与意义10-11
• 1.3 国内外研究历史与现状11-14
• 1.4 本文的研究内容14
• 1.5 本论文的结构安排14-16
• 第二章 无人机故障检测及专家系统概述16-27
• 2.1 无人机故障诊断概况16-17
• 2.1.1 无人机故障特点16-17
• 2.1.2 无人机故障诊断发展概况17
• 2.2 故障检测与故障诊断17-20
• 2.2.1 相关术语介绍17-18
• 2.2.2 故障诊断方法18-20
• 2.3 专家系统介绍20-26
• 2.3.1 专家系统概述20-22
• 2.3.2 专家系统结构22-24
• 2.3.3 专家系统分类与特点24-25
• 2.3.4 专家系统开发方式25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 无人机飞行实验数据综合分析系统总体设计27-45
• 3.1 系统需求分析及总体目标27-28
• 3.1.1 系统需求分析27-28
• 3.1.2 系统设计目标28
• 3.2 系统方案分析28-33
• 3.2.1 飞行实验数据译码分析28-30
• 3.2.2 异常数据判读方案分析30-33
• 3.3 系统软件总体方案设计33-37
• 3.3.1 系统总体结构33-36
• 3.3.2 系统整体结构层次36
• 3.3.3 数据流向设计36-37
• 3.4 无人机飞行实验数据译码设计37-44
• 3.4.1 飞行数据帧结构分析37-39
• 3.4.2 飞行数据译码算法设计39-42
• 3.4.3 飞行数据译码研究42-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 无人机飞行实验数据判读专家系统设计45-65
• 4.1 飞行数据判读内容45-46
• 4.2 数据判读专家系统知识库设计46-55
• 4.2.1 数据判读专家系统知识获取46-48
• 4.2.2 数据判读规则分析48-50
• 4.2.3 数据判读专家系统知识表示50-53
• 4.2.4 知识库表结构设计53-54
• 4.2.5 知识库的管理及组织54-55
• 4.3 数据判读专家系统推理机设计55-63
• 4.3.1 数据判读专家系统推理分析55-57
• 4.3.2 数据判读专家系统推理机工作原理57
• 4.3.3 数据判读专家系统推理控制策略57-61
• 4.3.4 飞行数据判读规则匹配算法设计61-63
• 4.4 本章小结63-65
• 第五章 无人机飞行实验数据综合分析系统实现65-81
• 5.1 系统开发环境与工具65-68
• 5.1.1 选用语言65
• 5.1.2 CLIPS在数据判读专家系统中的应用65-67
• 5.1.3 在VS2005中启动CLIPS67-68
• 5.2 无人机飞行实验数据综合分析系统68-69
• 5.3 无人机飞行实验数据译码实现69-75
• 5.4 飞行数据判读专家系统实现75-80
• 5.5 本章小结80-81
• 第六章 全文总结与展望81-83
• 6.1 全文总结81-82
• 6.2 后续工作展望82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-87

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