卡尔曼滤波器异常自检及其在SINS初始对准中的应用

卡尔曼滤波器是惯性导航系统初始对准和组合导航问题中的常用工具。针对滤波时系统噪声和观测噪声异常导致的滤波精度下降甚至发散问题,从理论上分析了基于新息协方差匹配和马氏距离卡方检验的两种滤波器异常检验判据,结合判据在传统卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波中的典型应用,设计了针对捷联式惯性导航系统初始对准问题的测试实验,实验结果表明两种判据对滤波器系统噪声和观测噪声异常都有一定的检验能力,但检验判据严格程度存在不同且判据存在拖尾效应,由此给出了在实践应用中的建议。

A NEW DESIGN METHOD OF CDMA SPREADING CODES BASED ON MULTI-RATE UNITARY FILTER BANK

It is well-known that the multi-valued CDMA spreading codes can be designed by means of a pair of mirror multi-rate filter banks based on some optimizing criterion. This paper indicates that there exists a theoretical bound in the performance of its circulating correlation property, which is given by an explicit expression. Based on this analysis, a criterion of maximizing entropy is proposed to design such codes. Computer simulation result suggests that the resulted codes outperform the conventional binary balanced Gold codes for an asynchronous CDMA system.

数据驱动的滚动轴承实时健康状态评估方法

为解决工业企业旋转设备滚动轴承健康状态难以实时在线量化评估的难题,基于单调性原则筛选多尺度互相关系数均值和多尺度谱距离指标均值作为健康指数,采用多尺度分析、改进的l_(1)趋势滤波、模糊C均值聚类分析方法,构建了一种数据驱动的滚动轴承实时健康状态评估模型和评估准则知识库;借鉴迁移学习基本原理,提出了一种实时待测数据向构建的健康状态评估准则知识库对应的坐标体系下的数据映射方法;应用“运转到坏”的实验数据训练健康状态评估模型并实现工程实践运用。以辛辛那提大学智能维护系统(IMS)中心第二组轴承实验数据为模型训练数据,建立轴承健康状态评估准则知识库,应用IMS中心第一组实验数据和中国某石化公司加氢裂化装置P3409A离心泵轴承“运转到坏”的振动加速度数据为模型验证数据,对构建的滚动轴承健康状态评估模型进行验证。验证结果表明,该模型具有泛化性且能够有效表征滚动轴承健康状态,评估过程不依赖外部专家先验知识、不需要待评估轴承历史故障数据,对于实现旋转设备“无人化”智能运维具有重要的工程应用价值。

多准则粒子滤波下的无人艇航行轨迹虚拟重构

通过对无人艇航行轨迹虚拟重构,提高对无人艇的目标跟踪调度能力,提出基于多准则粒子滤波下的无人艇航行轨迹虚拟重构方法。采用融合双模态特征检测方法实现对无人艇航行轨迹的图像检测,结合视觉分割和分块特征匹配实现对无人艇航行轨迹重构过程中的显著性检测,采用多准则粒子滤波方法进行寻优迭代,根据深度学习和粒子滤波增强结果,实现无人艇航行轨迹虚拟重构和模态跟踪识别。测试表明,采用该方法进行无人艇航行轨迹虚拟重构的视觉增强能力较好,期望值和实际值拟合性能较好。

砂石反滤层设计方法的探讨

砂石反滤层是一种非常重要的工程结构,土石坝工程、竖式排水体、渗渠以及其它取水构筑物等水平与竖向水工结构都离不开反滤层,其质量甚为重要。本文根据反滤层“滤土”和“排水”功能,对反滤层的构造、设计方法等方面做了较系统的探讨。

IMS网络中一种基于组的业务触发算法

该文研究了IMS(IP Multimedia Subsystem)中的呼叫建立流程,以确定可以优化的信令流量,研究结果显示:S-CSCF(Serving Call Session Control Function)是IMS中的瓶颈点。为了降低会话建立时延,提高系统性能,提出了一种基于组的业务触发算法(Group based Service Triggering Algorithm,GSTA),然后对现有3GPP(3rd Generation Partnership Project)提出的业务触发算法(3GPP STA,3GPP Service Triggering Algorithm)和GSTA进行了性能建模,理论分析和仿真结果表明GSTA可以有效地降低S-CSCF的信令流量,增加了整个系统的吞吐量,同时显著减少了会话建立时延,提高了IMS网络的服务质量。

河口区室内幼虾养殖循环水处理技术与模式

利用臭氧与生物滤器循环水处理系统进行室内南美白对虾幼虾养殖。试验期间,按48～72h间隔以臭氧处理养虾循环水2h、曝气2～4h。水处理期间,暂停处理池、养虾池间水循环,过滤系统持续运转。53d中,水处理系统有效控制养殖水质化学指标与微生物指标均在合适范围内,各指标平均值为:NH3-Nt0.41mg·L-1,NO-2-N0.057mg·L-1,COD10.12mg·L-1,氧化还原电位379mV,浑浊度0.6NTU,细菌总数10200cell·mL-1,弧菌数6cell·mL-1;同时获得较高的幼虾成活率(78.3%～80.2%)。根据试验结果与河口水特点,提出了河口区室内养虾循环水处理模式。

室内凡纳滨对虾工厂化养殖循环水调控技术与模式

利用臭氧仪、泡沫分离器和粗滤器等组成的循环水处理系统开展室内凡纳滨对虾工厂化养殖。养殖初始用水及在每次循环处理前的来自虾池的循环水，均置于消毒池以臭氧处理4h、曝气2h，初始水经处理细菌总数约杀灭99％，弧菌量小于1cell·mL^-1。试验期间，按4～6d间隔，以水处理系统循环处理养殖水12h，以去除氨氮、亚硝基氮、有机物、悬浮物与细菌等。养殖约60d后，视水质监测结果增加粗滤和泡沫分离次数，并辅以生石灰水调节循环水pH。在128d全程养殖中，未用药和换水，水处理系统有效控制养殖水质指标在虾生长合适范围内，试验池各指标平均值为：浑浊度13．9NTU，pH8．08，氧化还原电位399mV，NH3-Nt（NH3-Nm）0．267（0．015）mg·L^-1，NO2^--N 0．203mg·L^-1，CODMn 10．34mg·L^-1。同时获得良好的养殖效果：收获虾平均体重13．56g，成活率59．6％，单位水体产量4．27kg·m^-3，饵料系数1．01。据试验结果与凡纳滨对虾养殖特点，提出了虾类室内工厂化养殖循环水调控模式。

特高压直流滤波器滤波标准初步研究

在总结归纳直流谐波源特点、分析以往工程直流滤波器设计判据的基础上,应用对比计算的方法指出±800 kV特高压直流线路上的等效干扰电流Ieq与±500 kV直流的不同特点。计算示例说明直流线路Ieq只是评价直流线路对周围通信干扰的中间指标,实际工程中可以通过增大直流线路与通信线路的间距、减少平行长度、减少导线耦合程度等方法来减少通信干扰。提出±800 kV特高压直流工程直流滤波器滤波标准的确定,应以不影响周围通信线路的通信质量(杂音电动势在规定范围内)为前提,现阶段特高压直流工程仍可按Ieq作为直流滤波的判断依据。

地下集水廊道滤层失效原因探析

针对西北地区河流地下集水工程发生滤料失效这一情况,对地下集水廊道滤层结构型式进行了实地勘察,对当前的滤层设计准则及方法进行了梳理和分析,并结合工程中滤层失效的3种表现形式,从理论上对各失效形式产生的原因进行了探析,提出解决地下集水工程滤层失效的根本途径是建立与集水滤层工作状况相适宜的滤层设计准则。

砾石土心墙料-反滤料联合抗渗研究进展

基于国内外砾石土心墙料-反滤料联合抗渗研究成果,比较砾石土料单独抗渗与砾石土心墙料-反滤料联合抗渗性能,总结砾石土心墙料-反滤料联合抗渗机理、抗渗规律和联合抗渗模型的研究进展以及保护砾石土料的反滤准则,并提出该领域有待研究的关键问题。

多工况下连续体结构的多刚度拓扑优化设计和二重敏度过滤技术

针对多工况载荷条件下连续体结构拓扑优化设计的研究现状 ,以各载荷下对应结构的最小柔度作为目标函数 ,基于带权重的折衷规划法和SIMP密度函数插值模型 ,提出并建立了多载荷条件下线弹性连续体结构拓扑优化设计的数学模型 .对优化过程中出现的棋盘格式和网格依赖性等数值计算问题进行了研究 ,在此基础上提出一种二重敏度过滤技术 ,该方法能有效消除优化结构中的棋盘格式 ,并使优化结构体现出较好的网格无关性 .通过几个典型的算例证明了该文方法的有效性 .

基于熵权法的过滤式特征选择算法

互信息过滤式特征选择算法往往仅局限于互信息这一度量标准.为规避采取单一的互信息标准的局限性,在互信息的基础上引入基于距离度量的算法RReliefF,从而得出更好的过滤式准则.将RReliefF用于分类任务,度量特征与标签的相关性;应用最大互信息系数(maximal information coefficient,MIC)度量特征与特征之间的冗余性、特征与标签的相关性;最后,应用熵权法为MIC和RReliefF进行客观赋权,提出了基于熵权法的过滤式特征选择算法(filtering feature selection algorithm based on entropy weight method,FFSBEWM).在13个数据集上进行对比实验,结果表明,FFSBEWM所选择的特征子集的平均分类准确率和最高分类准确率均优于其他对比算法.

无砂混凝土作反滤层的试验研究

反滤层是防止土体渗透破坏的有效措施,无砂混凝土具有良好的透水性、过滤性和稳定性。由于无砂混凝土具有自身的稳定性,用作反滤结构时不需要设置多层;还可以起到支撑作用,替代部分沟壁、井壁和挡墙等结构,可用于公路、铁路、水工建筑物中作反滤层。对无砂混凝土保护不同类型土料进行反滤试验研究,提出了无砂混凝土作反滤层的设计准则。

克希霍夫三维偏移中的反假频技术

克希霍夫三维偏移过程中,由于受假频的影响,偏移成像结果的质量往往会降低。针对这一现象,主要探讨了算子反假频问题。其思路是首先获取相关的算子假频准则,然后通过对地震道进行局部的三角形滤波,从而实现对偏移算子进行反假频处理。通过实际资料的应用可看出,与常规孔径加权法相比,基于三角形滤波的反假频技术能够有效地去除算子假频。

基于RAMP密度-刚度插值格式的结构拓扑优化

基于RAM P密度-刚度插值格式和优化准则(OC)方法,提出一种改进的拓扑优化设计的数学模型及设计变量的迭代格式。对棋盘格式和网格依赖性等数值计算问题进行了综述和研究,针对敏度过滤技术中存在的“边缘扩散”现象,提出了一种混合的过滤技术。给出了拓扑优化设计的程序流程,用FORTRAN程序实现了算法,通过几个经典算例证明了本文所研究方法的有效性。

肿瘤特征基因选择的互信息最值过滤原则与粒子群优化算法

基因数据小样本、高维数、高冗余的特点常导致特征基因选择出现"维数灾难"和"过拟合",针对这一问题,提出一种特征基因提取算法——互信息最值过滤原则-惯性权重粒子群优化(MIMVFC-IWPSO)算法。首先,借鉴过滤法的思路,通过计算互信息指标,依据互信息最值过滤原则(MIMVFC)获得特征基因候选子集(FGCS),缩小分类操作的范围,提高特征基因被覆盖的概率;接着,对粒子群优化(PSO)算法进行改进,引入惯性权重实现自调节可变惯性权重粒子群优化(IWPSO)算法,使得在算法迭代初期有着快速的全局优化能力,而在算法后期具有较强的局部搜索能力;最后,运用IWPSO从FGCS中提取核心信息基因子集(CFGS),并基于CFGS对样本进行肿瘤与正常组织的分类。采用3个公开的肿瘤基因表达谱数据进行实验,MIMVFC正确分类率优于信噪比(SNR)、t-检验和信息增益(IG)方法,与卡方统计值(Chi-Square)方法接近,而MIMVFC还能利用IWPSO进一步优化结果。基于相同的FGCS,与目前效果较好的二进制粒子群优化与防治基因算法(BPSO-CGA)相比,IWPSO的运算耗时有所增加,但所获得的CFGS规模减小,准确率提高;而与经典PSO相比,所获得的CFGS规模减小、运算耗时减少、准确率提高。实验结果表明MIMVFC-IWPSO具有较好的综合分类性能,能有效提高准确率和效率,可用于多种肿瘤的特征基因选择,辅助指导分子生物学实验设计和验证。

基于误差准则和循环迭代的时移地震匹配滤波方法

分析了用于时移地震互均衡处理中的传统匹配滤波算法适用范围,结果表明该方法在滤波算子的反算子为最小相位时效果最好.对该方法难以解决的混合相位问题,推导出通用公式,并提出基于最小平方误差准则和循环迭代的求解方法.理论和实际数据都验证了该方法较已有方法的优越性.