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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究

朱明  
【摘要】: 随着航空航天技术的发展需求,给飞机、舰艇等运载体配置多种导航设备已经成为一种发展趋势,这使得多功能、高精度的组合导航系统成为运载体至关重要的导航装置。组合导航系统担负着运载体导航定位、姿态控制的重要任务,其可靠性直接关系到运载体及全体机组人员的安全,因而导航设备的故障检查与诊断技术日益受到人们的关注,对确保组合导航系统良好的工作具有深远意义。 本文以组合导航系统中的导航传感器设备为研究对象,从故障诊断特征提取技术出发,把信息熵技术应用到导航传感器的故障诊断中。在分析不同信息熵测度的基础上,重点研究小波包能量熵的特征提取方法,并应用到陀螺仪故障特征提取中,使提取的征兆更有利于故障状态识别,实现了基于信息熵的故障诊断方法。 首先,本文在查阅大量国内外相关文献的基础上,概述了故障检查与诊断技术的发展现状,阐述了信息熵分析方法的研究现状,介绍了舰船组合导航系统。 其次,介绍了信息熵概念及其分析方法的应用,针对不同的应用研究信息熵在不同空间域的特征提取方法。在研究信息熵的基础上,为了更好的实现故障诊断,阐述了小波分析及其在故障诊断中的应用,将小波分析与信息熵相结合,研究具有小波分析与信息熵共同特性的小波熵测度。通过举例应用验证了小波熵测度在故障诊断特征提取上的优越性。 最后,本文重点研究小波包能量熵特征向量的提取,总结了其提取过程。在提取特征向量的基础上,建立了基于BP神经网络的故障类型分类器。采用惯性仪表陀螺仪对本文研究进行仿真分析,仿真选择三层BP网络,提取8维小波包能量熵特征向量作为网络输入,对BP网络进行训练,并对训练后的BP网络进行测试。仿真结果验证了本文方法在导航传感器故障诊断中的有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN965.7

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 杨敏;液体火箭发动机试验台健康状态评估方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 郑直;液压泵健康状态评估方法研究[D];燕山大学;2012年
3 王冲;组合导航系统故障诊断方法集成与系统设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 袁浩东;基于振动能量的故障诊断方法研究[D];郑州大学;2012年
5 苏敏;基于信息熵特征提取的电路故障诊断技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王利英;;小波包特征熵-神经网络在轴承故障诊断中的应用[J];河北工程大学学报(自然科学版);2008年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 余瑶;钟宜生;;多工作点加速度计组合件高精度鲁棒温度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘士荣;何文波;;基于强跟踪粒子滤波器的非线性系统故障诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 牛雪娟;刘景泰;孙雷;;基于小波变换的栅格点云多分辨率分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 胡文金;周东华;;基于输入等价干扰的DC-DC变换器自适应控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 朱寅;吴敏;曹卫华;何勇;;基于小波分解与图像增强的高炉红外图像处理方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 杜奕;迟毅林;伍星;;信息融合在设备监测和故障诊断中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 叶庆卫;汪同庆;叶俊勇;;基于振型小波构造的振动信号分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 谭琳;文成林;;一种基于多模式的故障检测方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘明亮;甄建聚;孙来军;叶光忠;;基于小波包对数能量熵的高压断路器故障诊断[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
3 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张勇;布里渊光纤陀螺有源腔关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 朱志斌;基于金属材料的扰动磁场检测技术研究[D];南昌航空大学;2010年
3 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
4 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
5 陈赓;弹性波透地通信信号接收关键技术的研究[D];山东科技大学;2010年
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7 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
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10 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 项贻强;汪劲丰;王晖;伍华成;荆龙江;杨万里;李毅;陈冬梅;;大型桥梁与隧道工程健康监测与评估管理系统的研究[J];华东公路;2006年02期
2 刘国良;王元道;周宝林;强文义;;集成系统健康管理中健康评估算法研究[J];哈尔滨工业大学学报;2009年03期
3 周永余,陈永冰,李文魁;21世纪初舰船组合导航系统的发展趋势[J];海军工程大学学报;2002年06期
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5 王俨剀;廖明夫;;航空发动机健康等级综合评价方法[J];航空动力学报;2008年05期
6 周炎涛,向升,吴正国;RBF神经网络在电气设备状态评估中的应用[J];航空计算技术;2005年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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3 谢平;故障诊断中信息熵特征提取及融合方法研究[D];燕山大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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3 张继国;降水时空分布的信息熵研究[D];河海大学;2004年
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6 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 谢平;故障诊断中信息熵特征提取及融合方法研究[D];燕山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 夏娟;基于小波变换的齿轮振动信号分析方法研究[D];西北工业大学;2004年
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6 李学聪;基于组合导航系统的故障检测与诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 田炜;基于VxWorks的综合导航显控台应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 陈勤;智能容错组合导航系统的设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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10 佟艳艳;VxWorks下VDR系统网络通信技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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8 王冬蕾;翟正军;姜红梅;;基于D-S理论的智能故障诊断关键技术研究与实现[J];测控技术;2008年06期
9 李斌;吕永健;孔韬;;Volterra级数频谱非线性系统故障诊断方法[J];火力与指挥控制;2008年07期
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3 陈进;;设备状态监测与故障诊断技术——最新进展与智能维护系统[A];全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C];2005年
4 段丰安;李文珍;许忠;;基于状态观测器的常规系统故障诊断方法研究[A];第十六届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2011年
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7 特约撰稿人 张燕;精通BIOS从这里开始[N];电脑报;2001年
8 通讯员 申增广;大港采二员工优秀成果入选《世界维修论坛》[N];中国石油报;2010年
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3 周瑞;基于第二代小波的机械故障信号处理方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
5 张立福;通用光谱模式分解算法及植被指数的建立[D];武汉大学;2005年
6 苏彩红;墙地砖质量自动检测技术的研究[D];华南理工大学;2004年
7 宋余庆;医学图像数据挖掘若干技术研究[D];东南大学;2005年
8 宋晴;基于液滴分析技术和液滴指纹图的液体识别方法的研究[D];天津大学;2005年
9 吴婷;自发脑电脑机接口模式识别关键技术与实验研究[D];上海交通大学;2008年
10 孙真真;基于光学区雷达目标二维像的目标散射特征提取的理论及方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鄢玉;电机故障诊断及小波基函数的选择[D];太原理工大学;2006年
2 王玉雷;基于粒子群优化RBF神经网络的柴油机故障诊断研究[D];中北大学;2008年
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4 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 舒苗淼;基于振动信号的柴油机小波神经网络故障诊断研究[D];中北大学;2009年
6 杨娟;转子故障信号的量化特征提取方法研究[D];兰州理工大学;2010年
7 许昕;齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用[D];中北大学;2007年
8 曾海平;基于经验模态分解法的滚动轴承故障诊断系统研究[D];浙江大学;2005年
9 徐安定;大型变压器状态监测与故障诊断技术[D];浙江大学;2005年
10 吴德华;列车滚动轴承故障诊断与监测系统研究[D];中南大学;2005年
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