[發(fā)明專利]一種基于小波分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310480399.3
• 申請(qǐng)日: 2013-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103499345A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑋;張謙;王蕾;丁振興;高鵬宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C19/72
• 分類號(hào): G01C19/72
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;李新華

1.一種基于小波分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟（1）、利用小波分析方法對(duì)多組光纖陀螺原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，分離光纖陀螺漂移的溫度趨勢(shì)項(xiàng)和噪聲項(xiàng)；

步驟（2）、利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得到上述多組光纖陀螺漂移溫度趨勢(shì)項(xiàng)和溫度之間的復(fù)雜非線性關(guān)系，建立光纖陀螺溫度漂移模型；

步驟（3）、依據(jù)上述建立的光纖陀螺溫度漂移模型，利用光纖陀螺溫度實(shí)時(shí)補(bǔ)償陀螺漂移。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小波分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟（1）中所述小波分析的基函數(shù)通過(guò)選擇，采用db4小波函數(shù)，分解層數(shù)為4層，在時(shí)域內(nèi)對(duì)多組光纖陀螺漂移進(jìn)行去噪處理，從光纖陀螺原始數(shù)據(jù)中分離出溫度趨勢(shì)項(xiàng)，便于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于小波分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟（2）中所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸入層和輸出層都取一個(gè)節(jié)點(diǎn)，隱含層取8個(gè)節(jié)點(diǎn)，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的高度非線性映射的估計(jì)：

y~=G(X)=Σm=1MWmf[Σj=1Nwmjxj]---(1)]]>

式中，x為輸入節(jié)點(diǎn)；G是模型所要估計(jì)的未知非線性映射；f(x)為激勵(lì)函數(shù)，采用sigmoid函數(shù)；N和M分別為輸入層和隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，通過(guò)對(duì)訓(xùn)練樣本的學(xué)習(xí)，可得到期望輸出y的估計(jì)在樣本學(xué)習(xí)過(guò)程中，BP網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值W_m、w_mj將不斷被調(diào)整，目標(biāo)是使誤差準(zhǔn)則函數(shù)E最小：

E=12Σp=1l(yp-y~p)2---(2)]]>

式中，l為樣本個(gè)數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于小波分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光纖陀螺溫度漂移補(bǔ)償方法，其特征在于，BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的算法采用梯度下降法，即函數(shù)的極值是沿著梯度變化最快的方向求取的，其權(quán)值調(diào)整公式如下：

Δwmj(k)=-η∂E(k)∂wmj(k)=Σp=1l(-η∂Ep∂wmj)---(3)]]>

式中，η為學(xué)習(xí)速率。