《考慮不確定性的雷達接收機系統PHM預診斷方法研究》是依託電子科技大學,由劉震擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：考慮不確定性的雷達接收機系統PHM預診斷方法研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉震
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
不確定性一直是制約電子系統故障預測與健康管理（PHM）技術發揮效能的主要因素，也是阻礙該項技術工程實用化的關鍵和熱點問題，備受世界各國學者的關注。現有方法多是從數據源不確定性的角度出發進行研究，而電子系統的特殊性使得這種方式還難以從根本上解決不確定性問題。特別是隨著我國深空探測等大功率雷達的研製，空間極端環境導致的不確定性問題更為突出，成為PHM技術實現中必須慎重考慮的問題。課題將針對電子系統PHM預診斷過程中存在的不確定性問題，以雷達接收機這一典型電子設備為背景，從信號流分析模型的依賴關係層面描述不確定特性，通過瞬態奇異信號的度量與識別、參量的多特徵放大及融合預測、關聯分析的動態壽命預測方法及不確定性評估的研究，提高PHM預診斷技術的魯棒性。本項目解決的關鍵理論問題，對於電子系統PHM預測技術具有重要的理論意義和套用價值，將進一步推動我國電子裝備的壽命預測技術向實用化方向發展。
結題摘要
本課題針對故障預測與健康管理（PHM）技術在複雜電子系統套用過程中的不確定性問題，以典型接收機等複雜電子系統為對象，從測試模型的不確定性描述、奇異信號的度量與識別、射頻參量的多特徵融合預測與健康管理、不確定性壽命預測幾方面開展深入研究，解決了不確定性故障診斷及壽命預測的核心問題：1.首次提出測試不可靠下的測試性分析模型，以及該模型下的基於全單模特性的預診斷參數優選法。通過將不可靠測試導致的虛警和漏檢代價融入啟發函式中，降低測試過程中的誤診斷，使得不可靠測試下的診斷建模成為可能；2.針對複雜射頻電路模型參數耦合不確定性及信號噪聲問題，提出了電路系統參數耦合代數解析法、考慮容差不確定性的參數矢量模型診斷法，以及基於高斯白噪聲估計的電路性能退化估計法，充分考慮參數之間的耦合影響及射頻參量的幅相信息，使得在具有不確定性的模糊集故障判定中具有很好的診斷效果；3.圍繞預測參數中的奇異性問題，提出了VKOPP故障趨勢預測法、量子引力狀態趨勢預測法，以及退化曲線相似度的電路健康度預測法，從微弱特徵識別與融合、奇異性識別與評估等方面降低由奇異性問題導致的預測結果的不確定性；4.建立了基於反應論模型與性能退化的環境因子評估模型，通過融合歷史樣本和現場樣本的多種外推預測法，提出了複數域內三點建圓和參數掃描相結合的電路系統壽命預測法、多殘差回歸壽命預測以及基於相似性-差值修正的動態壽命預測法，通過多維度數據關聯解決了動態壽命預測不準的問題。項目組共發表學術論文30篇（SCI 13篇，EI 17篇）；撰寫國防科技圖書基金專著1部；申請相關專利15項（已授權3項）；共培養博士生5名，碩士生11名；相關研究成果已在我國新一代的××型相控陣雷達上得到了初步套用，其診斷精度和預測性能均得到大幅提升，進一步推動了我國雷達等電子裝備故障診斷和預測技術的實用化發展，預期將取得較好的社會、經濟和軍事效益。
