[發明專利]機載無線數據通訊中繼單元剩余壽命預測方法與預測裝置

有效

• 申請號: 201410588957.2
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104361404B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 劉大同;龐景月;陳靜;郭力萌;李祺;彭宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳泉清

1.機載無線數據通訊中繼單元剩余壽命預測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1、對機載無線數據通訊中繼單元的測試數據進行預處理；

預處理的具體過程包括：

步驟11、對機載無線數據通訊中繼單元的測試數據進行載入；

步驟12、將步驟11載入的測試數據進行整理；

步驟13、根據指定參量的名稱從整理后的測試數據中提取參量對應的測試數據；

步驟2、將步驟1獲取的測試數據進行機載無線數據通訊中繼單元健康狀態趨勢的預測，根據故障閾值獲取故障發生的預測時間，即機載無線數據通訊中繼單元剩余壽命；

所述將測試數據進行機載無線數據通訊中繼單元健康狀態趨勢的預測包括直接健康因子預測和間接健康因子預測；

步驟21、選取中繼溫度數據為直接健康因子，采用直接健康因子進行健康狀態預測的具體過程為：

步驟211、分別對測試數據文件按照步驟1所述預處理過程提取中繼溫度參量對應的數據；

步驟212、分別計算各次中繼溫度數據的平均值；

步驟213、根據選取的訓練參數對中繼溫度數據的平均值進行訓練，建立高斯過程回歸模型；所述訓練參數包括平方指數協方差函數參數、周期函數超參數和線性均值函數參數，平方指數協方差函數參數包括方差幅值和距離尺寸，周期函數超參數包括噪聲方差、方差幅值、距離尺寸和角頻率，線性均值函數參數包括一階系數和常數；

步驟214、根據預測步長、故障閾值通過步驟213已建立的高斯過程回歸模型進行預測，獲取直接健康因子的預測結果，即預測曲線圖；

步驟215、根據步驟214獲取的預測曲線圖判斷是否在預測步長內出現故障，如果出現故障，則產生故障警報，并獲取剩余可使用次數；

步驟22、選取中繼模式下單位增益對應的功率增量方差為間接健康因子，采用間接健康因子進行健康狀態預測的具體過程為：

步驟221、分別對測試數據文件按照步驟1所述預處理過程提取中繼AGG參量對應的數據和中繼功率參量對應的數據；

步驟222、根據各次中繼AGG參量對應的數據和中繼功率參量對應的數據分別計算中繼模式下各次測試的單位增益對應的功率增量方差；

步驟223、根據選取的訓練參數對功率增量方差進行訓練，建立高斯過程回歸模型；所述訓練參數包括平方指數協方差函數參數、周期函數超參數和線性均值函數參數，平方指數協方差函數參數包括方差幅值和距離尺寸，周期函數超參數包括噪聲方差、方差幅值、距離尺寸和角頻率，線性均值函數參數包括一階系數和常數；

步驟224、根據預測步長、故障閾值通過步驟213已建立的高斯過程回歸模型進行預測，獲取間接健康因子的預測結果，即預測曲線圖；

步驟225、根據步驟224獲取的預測曲線圖判斷是否在預測步長內出現故障，如果出現故障則產生故障警報，并獲取剩余可用次數。

2.根據權利要求1所述機載無線數據通訊中繼單元剩余壽命預測方法，其特征在于，步驟12所述對測試數據進行整理的具體過程為：

步驟121、將載入數據中不等長度連續空格字符串替換為特定標識符；

步驟122、根據特定標識符和回車符將數據整理為嚴整形式，所述的嚴整形式為符合LabVIEW讀取電子表格控件讀取的形式，即，數據中相鄰兩列數據之間以制位符為間隔，相鄰兩行數據之間以回車符為間隔；

步驟123、將步驟122中獲得的嚴整形式數據分離參量名稱量和數據量，其中，參量名稱量以字符串向量的形式存儲，獲得參量名稱量向量，數據量以雙精度數值型數組形式存儲，獲得數據量數組。

3.根據權利要求1所述機載無線數據通訊中繼單元剩余壽命預測方法，其特征在于，步驟13的具體過程為：

步驟131、根據指定參量名稱從參量名稱量向量中獲得指定數據參量名稱的位置；

步驟132、根據步驟131獲取的指定參量名稱的位置從數據量數組中獲取數組相應位置的列向量，即為指定參量名稱對應的數據量。