基於不確定性的AUV仿真模型驗證及小子樣試驗分析研究

《基於不確定性的AUV仿真模型驗證及小子樣試驗分析研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由蘇紹璟擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於不確定性的AUV仿真模型驗證及小子樣試驗分析研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蘇紹璟
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

作為探索和戍衛海洋的重要工具，自主水下航行器（AUV）發揮著重要作用，其仿真模型的驗證及試驗分析具有小子樣、不確定、湧現性與非線性等特點。能否有效的驗證仿真模型的可信度和實現高精度的小子樣試驗數據的統計推斷決定著AUV技術走向成熟的進程。基於此，本課題以基於不確定性的仿真模型驗證及小子樣條件下高精度數據統計推斷算法的實現為基點和突破口，力求克服現有的模型驗證及數據分析方法在小子樣AUV模型套用中存在的不足，在實現AUV模型有效驗證及高精度估計的同時充分利用現有實航試驗數據。 系統研究AUV動態仿真模型的驗證方法，並探究複雜系統綜合可信度表征方法；建立完備的AUV小子樣數據統計推斷與序貫檢驗解決方案，並探究其影響因素；引入Bayes思想進行灰箱系統辨識，充分利用先驗信息提高辨識精度。本項目的順利開展將為小子樣AUV模型驗證及試驗分析提供理論基礎及技術積累，加快AUV小子樣試驗及仿真建模進程。

結題摘要

作為探索和戍衛海洋的重要工具，自主水下航行器（AUV）發揮著重要作用，能否有效的驗證仿真模型的可信度和實現高精度的小子樣試驗數據的統計推斷決定著AUV技術走向成熟的進程。課題基於小子樣、不確定、湧現性與非線性出發,研究AUV靜態模型參數統計推斷、動態模型驗證方法。提出了完備的AUV最大航程、目標搜尋機率的點估計、區間估計、假設檢驗等試驗數據統計推斷分析方案，並制定了常態分配、二項分布等靜態參數常用分布下的截尾假設檢驗的試驗樣本量參考表，為AUV指標鑑定試驗提供了參考基礎。基於不確定性的類型，提出了AUV動態模型驗證中的基本可信度與綜合可信度概念，研究了基本可信度的分辨力問題，並提出了使用混合動態MADM方法進行AUV動態模型驗證的方法，提出了普適化決策準則、權重分配等在內的完整的混合動態MADM問題解決方案。參考Bayes思想在AUV靜態模型參數統計推斷中的套用對統計推斷性能的改善，將先驗信息與灰箱辨識結合套用在AUV運動模型等結構化模型的驗證中，基於穩態回響先驗進行結構參數的辨識，將動態模型的時頻域驗證轉化為靜態數據的一致性檢驗，提供了基於靜態參數一致性檢驗實現結構化動態模型驗證的方法，建立了靜態模型驗證與動態模型驗證之間的方法紐帶。在AUV平台技術研究數據傳輸與智慧型接收方面，在基於盲檢測的OSNR及碼速率的估計方法、實時的基於多維ADTPE和SVM的調製方式的識別方法、基於部分信息的機率隱形傳態進行傳輸信息的智慧型識別等方法的研究及實驗性能驗證為課題研究開展提供了良好的平台基礎。