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《基于grnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ads-b系統(tǒng)故障率預(yù)測》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的ADS?B系統(tǒng)故障率預(yù)測摘要:為指導(dǎo)制定ADS?B系統(tǒng)的維護(hù)策略,提高系統(tǒng)完好率,提出一種利用GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對故障率進(jìn)行預(yù)測的方法。利用總使用時(shí)間、維護(hù)質(zhì)量、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度的特征數(shù)據(jù)作為輸入向量,故障率為輸出向量,建立GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障預(yù)測模型。仿真實(shí)例表明,GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型具有較高的預(yù)測精度、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)以及較快的收斂速度,預(yù)測結(jié)果可為科學(xué)制定維護(hù)策略提供幫助。關(guān)鍵詞:ADS?B系統(tǒng);GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);故障率預(yù)測;故障預(yù)測模型中圖分類號(hào):TN965.6?34;V24
2、0.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004?373X(2014)15?0107?03ADS?Bsystem′sfailureratepredictionbasedonGRNNneuralnetworkHUShui?jing(CivilAviationFlightUniversityofChina,Guanghan618307,China)Abstract:InordertoinstructtheformulationofmaintenancepolicyforADS?Bsystemandimprovethe
3、systemavailability,amethodtopredictthefailure10ratebytheaidofGRNNneuralnetworkisputforwardinthispaper.AGRNNneuralnetworkfailureratepredictionmodelwasestablishedbytakingthecharacteristicdataoftotalworkingtime,environmenttemperature,environmenthumidityandm
4、aintainqualityasinputvector,andthefailurerateasoutputvector.Thesimulationexampleshowsthatthepredictionmodelhastheadvantagesofhigh?accuracyprediction,stablenetworkandquickconvergence,andthepredictedresultscanprovideahelpforformulationofthescientificmainte
5、nancepolicy.Keywords:ADS?Bsystem;GRNNneuralnetwork;failurerateprediction;failurepredictionmodel0引言廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)(AutomaticDependent10Surveillance?Broadcast,ADS?B)是利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)及機(jī)載設(shè)備產(chǎn)生自身狀態(tài)數(shù)據(jù),以地空/空空數(shù)據(jù)鏈為通信手段的一種飛機(jī)運(yùn)行監(jiān)視技術(shù)。ADS?B系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)空地飛機(jī)的實(shí)時(shí)跟蹤定位和相互感知,達(dá)到自動(dòng)監(jiān)控和預(yù)警,避免飛機(jī)危險(xiǎn)接
6、近,可有效縮小飛機(jī)之間的間隔并提高運(yùn)行安全水平[1]。ADS?B系統(tǒng)作為空管領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù),在中國民航飛行學(xué)院得到了全面應(yīng)用,替代了地面塔臺(tái)管制員靠陸空對話確定飛機(jī)的位置和高度,利用“擺棋子”、目視以及記憶等指揮飛機(jī)的傳統(tǒng)方式,雖然大大提高了飛行訓(xùn)練數(shù)量和質(zhì)量,但造成了空管指揮對ADS?B系統(tǒng)的高度依賴性,一旦該系統(tǒng)發(fā)生故障,將會(huì)影響飛行訓(xùn)練的正常運(yùn)行,甚至危及飛行安全。因此,研究如何提高ADS?B系統(tǒng)的完好率,是當(dāng)前設(shè)備維護(hù)人員亟待解決的新課題。ADS?B系統(tǒng)故障率的準(zhǔn)確預(yù)測,將對指導(dǎo)制定維護(hù)策略,
7、提高完好率具有重要意義。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的非線性映射能力,處理復(fù)雜性和多變性問題具有較大的優(yōu)勢,在故障率預(yù)測方面得到了廣泛的應(yīng)用。然而,ADS?B系統(tǒng)是一種新興技術(shù),目前尚未發(fā)現(xiàn)針對其故障率進(jìn)行預(yù)測的相關(guān)研究報(bào)道[2?5]。為此,本文提出一種基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GeneralizedRegressionNeuralNetwork,GRNN),利用故障率影響因素的特征數(shù)據(jù),對ADS?B系統(tǒng)故障率進(jìn)行預(yù)測的方法。1GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型GRNN是徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的一種,具有很強(qiáng)的非線性映射能力和柔性網(wǎng)
8、絡(luò)結(jié)構(gòu)以及高度的容錯(cuò)性和魯棒性,適用于解決非線性問題[6]。GRNN的結(jié)構(gòu)如圖1所示,由輸入層、模式層、求和層和輸出層四層構(gòu)成。對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)輸入[X=[x1,x2,…,xn]T,]其輸出為[Y=[y1,y2,…,yn]T。]101.1輸入層輸入層神經(jīng)元的數(shù)目等于學(xué)習(xí)樣本中輸入向量的維數(shù),各神經(jīng)元是簡單的分布元,直接將輸入變量傳遞給模式層。圖1GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.2模式層模式層神經(jīng)元數(shù)目等于學(xué)習(xí)樣本的數(shù)目[n,]各神經(jīng)元對應(yīng)不同的樣本,模式層