基于信息融合模型的科技情报质量控制研究

[目的/意义]大数据时代,情报研究向"数据密集型科学范式"的转变引发了提升情报质量的新思考。从情报研究的实际流程出发,阐释科技情报质量控制的原理和手段,为提升科技情报质量提供全面系统的理论依据和操作框架。[方法/过程]界定了情报质量的内涵,将科技情报研究全过程划分为"数据采集整理—数据分析—情报产品传递"三部分,分析了科技情报质量的生成和衍变,借鉴信息融合模型构建了科技情报质量控制的过程模型,针对过程不同阶段提出了相应的情报质量控制手段。[结果/结论]研究表明:科技情报质量控制贯穿于从数据采集到情报产品传递的整个过程,高质量情报的产生主要取决于素材数据是否得到了有效融合。

信息物理融合的智能空调响应不确定性尖峰折扣电价的动态优化模型及在线控制

降低尖峰负荷可获得巨大的经济效益,但尖峰出现时间及持续时长具有很大的不确定性。文中依托信息网络建立了一个电网运行信息、电网价格激励信息、用户室内温度喜好设置信息、外部气象信息融合的智能空调响应不确定性尖峰折扣电价的优化融合模型,采用动态优化区间的模型预测控制实现融合模型控制目标,削减其在电网尖峰期用电量,达到保证在用户定义的舒适性范围内,使用户电费支出最小,也即在电网尖峰期用电量最小的目标。采用6层120区的公共楼宇,72小时432时段,5个随机尖峰激励信息的算例表明,该融合模型及控制策略实现了平价及分时电价机制下对随机尖峰折扣电价的完全响应,在保证舒适性条件下,平价机制下电力峰值最大降幅32.7%,平均降幅25.3%;分时电价下最大降幅34.4%,平均降幅26.6%;用户的电费支出在平价机制下可节约19.9%,在分时电价机制下可节约27.6%。验证了该融合模型及控制策略的强响应能力及灵活适应性。

多传感器信息融合模糊控制模型设计

多传感器数据的来源众多,数据时间序列的特征随机性强,难以统一,导致其信息应用范围缩小。提出一种多传感器信息融合的模糊控制模型。运用不同映射模式描述多传感器信息融合状态空间,创建随机时段下测量空间矩阵,获得传感器信息采集时间序列特征。根据信息采集时间序列特征构建二级架构信息融合模型,第一级架构使用模糊控制算法划分输入-输出空间模糊区间,得到模糊规则并计算模糊规则相对信任度,利用模糊规则映射关联聚类信息,剔除传感器冗余数据。在此基础上使用智能粒子滤波法将多传感器信息传输至相应粒子滤波模块,代入遗传算法交叉与变异操作调整粒子权重,通过重采样保存高权值粒子,得到完整的多传感器信息融合结果。仿真结果表明,多传感器信息融合的最大能耗值为110 mJ,信息采集网络延迟为0.75 s,融合时间平均值为4.5 s,信息融合的误差值小于50 m,系统鲁棒性较强。

C^4ISR系统信息融合模型研究

首先阐明了信息融合系统中的几个容易混淆的基本概念 ,介绍并分析了现有的几种信息融合系统模型及其优缺点。然后在分析 C4 ISR系统中信息融合处理特点的基础上 ,提出 C4 ISR系统动态信息融合的概念 ,并在此基础上提出一种C4 ISR动态信息融合模型。最后简要介绍了基于该模型的 C4 ISR信息融合系统设计。

多传感器矩阵加权信息融合预测控制算法

针对多传感器线性离散时不变随机控制系统,应用Kalmam滤波方法,基于状态空间模型,在线性最小方差最优信息融合准则下,给出了多传感器按矩阵加权信息融合预测控制算法.该算法将信息融合Kalman滤波器和预测控制相结合,避免了求解复杂的Diophantine方程,可明显减轻计算负担.与单传感器情形相比,可显著提高控制精度.一个三传感器目标跟踪控制系统的仿真例子说明了算法的有效性和正确性.

基于信息物理融合的网络控制系统安全研究策略

信息物理融合系统(CPS)是工业控制系统安全的本质特征,其安全技术涉及网络技术、控制理论、信息安全等多个学科。网络控制系统作为一类典型的工业控制系统,其信息安全问题具有很强的代表性。NCS安全技术研究急需解决的难点问题包括:现场总线安全协议架构、基于信息物理融合的入侵检测、基于信誉的系统级信任管理等。信息物理融合的思想应该成为NCS安全研究策略的核心。

目标属性信息相关时融合识别的实现方法

多源信息融合的一个主要应用方向是目标识别,但是各传感器测量到的目标属性值常常是相关的、不独立的,因此对各属性信息的融合比较困难。基于多属性决策模型(MADM )和D S证据理论提出了加权融合的方法,并给出了权重系数的计算方法和权重灵敏性分析方法,介绍了利用条件概率加权进行目标识别的方法。

新一代指挥控制过程模型设计

指挥控制过程模型是指挥控制模型体系的重要组成,为满足信息化战争中构建、仿真指挥实体的需要,解决当前指挥过程模型构建中存在自然语言描述多,规范化表达少;重运行轻演化等不足,对适合信息化战争的新一代指挥控制过程模型进行设计,提出模型的框架,运用OODA环和Agent建模技术进行建模,并对模型的特点进行分析,给出模型发展的建议,模型能解决既有不足,反映信息化战争指控模型特征,为我军构建新一代指挥控制过程模型提供有益的参考.

基于多信息数据融合滤波的坡度识别算法

为了对大坡度、大坡度变化率路面的坡度值进行准确快速识别,提出一种基于多信息数据融合滤波的坡度识别算法.分析了目前不同坡度识别算法的优劣,分别建立了基于动力学、考虑坡度变化率的加速度传感信息坡度识别模型、基于GPS的坡度识别模型.应用交互多模型卡尔曼滤波算法(IMM-KF),将3种坡度识别模型进行联合滤波估计,在不同运行工况下自适应调节坡度识别模型的参与比例.以轮毂电动机车辆的多传感信息为载体,构建了dSPACE试验平台并完成试验.结果表明:在定坡度变化率、连续变化坡度、驻坡等工况下,所提出的算法的坡度识别结果出现小幅震荡后能够快速准确跟随实际值,提高了车辆坡道识别的精度和鲁棒性.

基于Bayes统计模型的卫星融合定轨方法研究

根据目前天基导航系统现状,结合中国对低、中轨卫星精密定轨的要求,给出了天地基信息融合定轨的原理;结合卫星待估融合参数的先验信息,提出了基于Bayes统计模型的卫星精密定轨方法;在卫星观测的线性化融合模型中引入观测噪声,利用概率估计融合模型,根据Bayes理论进行卫星状态改进量的最大后验估计,并分析了Bayes估计方法的定轨精度;依据期望融合的待估改进量方差最小规则建立了相应的参数求解算法;最后以导航融合测控系统中测距和测速数据的融合定轨为例进行了仿真实验,表明该融合方法能够得到很好的定轨效果。

信息融合动态与发展趋势

描述了信息融合理论与技术当前研究动态,提出了第三代信息融合概念、模型、特征和功能模式,强调了人在感知观测—判断—决策—行动(OODA)环中的主导作用,为情报战博弈和按我方意图塑造战场态势以及先敌感知提供理论依据。最后介绍了当前信息融合6个挑战性问题和信息融合学科中的一些奥秘。

欺骗攻击下弹性自触发模型预测控制

针对在欺骗攻击下自触发模型预测控制系统的安全控制问题,本文提出一种基于关键数据保护的弹性自触发模型预测控制(MPC)策略.对比现有的自触发MPC,该方法仅需对少量关键控制样本进行保护,则可保证闭环系统稳定运行,从而有效节省系统资源.首先,基于自触发MPC和欺骗攻击的特征推导标称系统与被攻击系统状态之间的误差上界,从而定量分析出欺骗攻击对系统的损害.然后,通过所获得误差上界和李雅普诺夫定理建立关键数据的选取条件并对其实施保护.最后,严格证明了在仅对关键控制样本实施保护后,被控系统仍可在欺骗攻击下保持稳定.此外,基于移动机器人和弹簧小车系统对所提算法进行了仿真实验,结果表明所提算法能够显著节省保护资源,验证了算法的有效性.

基于UIF-MPC仿真的UAV环航姿态控制研究

为解决无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)在算法结构冗杂和未知外部干扰的环境下控制系统操作难度大的问题,提出一种基于UIF-MPC融合的自适应全局快速终端滑模控制方法。考虑到在环境复杂、时间敏感及通信受限条件下给出UAV姿态运动观测模型;提出一种多控制变量交互的UIF-MPC融合滤波姿态算法,利用滤波器和PID控制器对模型不确定性和未知干扰进行补偿;根据UAV性能及饱和控制条件设定姿态设定控制参数并设定目标位置估计均方根误差,带入UIF-MPC模型并与传统单UIF模型进行比较。结果表明UIF-MPC融合模型可以较好融合系统需求,且在运动过程中具有较好的估计精度及机动控制的鲁棒性。

基于信息融合的内网数据安全管理关键技术的分析

本文分析了内网安全主要威胁,研究了内网数据安全管理的关键技术,并在Windows操作系统中加以实现,提出了一个应用信息融合的网络安全评估模型,能够有效处理多源安全检测信息。有效地防止了内网信息泄漏,提高了内网数据管理的安全性。

基于模糊协同交互型观测器的柔性关节机械臂信息物理融合系统的安全控制

本文研究了柔性关节机械臂信息物理融合系统(Cyber-physical systems,CPS)在传感器测量和执行器输入受到网络攻击时的安全控制问题.首先,用T-S模糊模型描述柔性关节机械臂CPS,描述后的模型可能存在不可测量或可测量但受传感器攻击影响的前件变量(Premise variables,PVs),这些PVs直接用于构建模糊控制器会影响控制器的控制效果.因此,提出一类模糊协同交互观测器来构造新的、可靠的、可利用的PVs.同时,该观测器能够与包含攻击估计误差(Attack estimation error,AEE)信息的辅助系统进行协同交互.与已有结果相比,所提出的观测器通过协同交互结构,充分利用了AEE信息,提高了攻击信号的重构精度.在此基础上,提出了一种具有攻击补偿结构的安全控制方案,从而消除了传感器和执行器攻击对柔性关节机械臂CPS性能的影响.仿真结果验证了所提出的安全控制方案的有效性.

电网信息物理系统的混合系统建模方法研究

信息物理系统(cyber physical system,CPS)是随着工业信息化发展而提出的新理念,强调在生产中物理过程与信息处理的紧密融合。电网正向智能化发展,是典型的信息物理融合系统。建立CPS模型有助于更好分析、控制日益复杂、灵活的电网运行,该文结合电网特点、需求,分析了电网CPS模型的构成和形式,提出了基于混合系统的电网CPS建模方法及其控制方案;并根据上述方法和步骤,建立柔性负荷和源储协调控制的混合系统模型,提出基于该模型的优化控制问题。

电子信息技术打造智能汽车

目前在各大汽车生产品牌,电子技术已经成为汽车相当重要的一部分。通过运用计算机、现代传感、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术。保证行车安全,降低道路交通事故的发生率。电子信息技术在国内外汽车上,最为常见的就是汽车防撞预警系统。其测距装置种类多样,但利用于无人驾驶汽车,性能稍显不足达不到更高的要求,在控制系统和传感器方面还有待研发。

一种面向CPS的控制应用程序协同验证方法

信息-物理融合系统是一种新型嵌入式系统计算模式.它集成了控制计算过程和受控对象,二者相互影响并有机结合.随着信息技术在现实世界中更加广泛、深入的应用,智能化程度不断提升,在具有信息-物理紧密耦合特点的嵌入式系统中,嵌入式控制软件的功能比重急剧上升,作用更加突出.作为安全攸关的系统,需要引入形式化验证方法来保证嵌入式控制应用软件的安全性.基于自动机理论建立统一的系统验证模型,并针对系统的可达性、安全性(safety)和活性(liveness)等属性要求,提出了对该模型进行形式化验证的算法:基于有界模型检验方法,基于可达性将对系统模型的相关属性验证问题转换为可满足性判定问题.将活性转换为Büchi自动机,并基于四值语义进行判断.在求解过程中,通过偏序规约等手段化简了问题求解的规模,提高了可验证系统的规模.另外,结合协同仿真技术,灵活配置验证的场景,提高验证的可用性.实验结果表明,结合仿真,形式化协同验证方法可以有效地对系统进行验证.

产品结构化信息树版本管理方法的研究与实现

针对当前产品结构树生成和更新中存在的数据重复录入问题,给出了产品结构化信息树的定义,能够表达产品任意零部件的产品结构及其关联文档数据,采取文档版本变化驱动产品结构树的版本变化的方法,建立了产品结构化信息树版本模型,提出了一套基于控制锁的版本控制规则,能够对产品结构化信息树的版本变化进行控制,避免了版本冗余。基于版本控制规则,论述了任意零部件文档签出或修订前后产品结构化信息树版本变化的求解方法。按照版本的不同,将项目所属文档按照产品结构树的版本分文件夹地保存在物理硬盘上,便于物理文档的维护和备份。最后通过企业的实际系统应用实例,对所提出的版本控制规则和方法进行了验证。

基于模糊PID的轮式移动机器人轨迹控制

本文针对实际的轮式自主移动机器人轨迹控制和定位问题提出了一种解决方法。利用模糊PID复合控制器实现移动机器人的轨迹控制 ,利用陀螺、磁罗盘、里程计进行多传感器融合定位。在计算机仿真和实际的轮式移动机器人的轨迹控制、定位实验中 ,与使用PID控制器的方法进行了比较 ,结果表明了多传感器融合、模糊PID在解决轨迹控制和定位问题上的优越性。