[發明專利]基于綜合集成賦權法的原子自旋陀螺隨機誤差建模方法

在審

• 申請號: 201610099576.7
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105787265A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 陳熙源;何雙雙;張紅;鄒升
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉

1.基于綜合集成賦權法的原子自旋陀螺隨機誤差建模方法，其特征在于：包括下列步 驟：

(1)獲取陀螺原始輸出數據，選定樣本長度n，得到時間序列y(n)；

(2)對時間序列y(n)建立基于ARIMA的線性模型y₁(n)；

(3)對時間序列y(n)建立基于SVM的非線性模型y₂(n)；

(4)通過博弈論的綜合集成賦權法確定線性和非線性模型的權重c₁、c₂，使序列的線性 和非線性特征有機結合起來；

(5)加權組合兩種模型，即y(n)＝c₁y₁(n)+c₂y₂(n)，得到高精度的組合模型。

2.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于：步驟2包括下列步驟：

(1)采用基于單位根的增廣迪基－福勒檢驗法對陀螺輸出數據進行平穩性檢驗，即對 于一個自回歸過程，如果其特征方程的所有特征根都在單位圓內，則序列平穩；如果有一個 特征根存在且為1，則序列非平穩，且自回歸系數之和恰好等于1；

(2)若為平穩序列，則畫出平穩序列的自相關和偏自相關圖，根絕拖尾和截尾情況初步 選定ARMA模型的階次p和q；反之，則對數據進行一次差分，再進行平穩性檢驗，直至d階差分 后，數據是平穩序列x(n)，則有(1-B)^dy(n)＝x(n)，其中B為一步延遲算子，即By(n)＝y(n- 1)；

(3)根據AIC或BIC準則優化p和q，得到最佳階次，若q＝0，x(n)為AR(P)模型， 則原序列若p＝0，x(n)為 MA(q)模型，則原序列若p,q均不 為0，x(n)為ARMA(p,q)模型，則得到原序列y(n)的ARIMA(p,d,q)模型，即

3.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于：步驟3所述SVM建模為通過非線性映射 ρ把非線性變量y映射到一個高維空間，進而在高維空間進行線性回歸，即f(y)＝σ^τρ(y)+b， 其中σ是權向量，b為常數；支持向量機SVM決定的線性回歸超平面的解析式為： 其中n為訓練樣本的個數，為高 斯徑向基核函數，α^*，α為拉格朗日乘子。

4.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于：步驟4包括如下步驟：

(1)設m個權重向量有L種方法對其賦權，k＝1,2,…,L，則這L 個向量的任意線性組合為：

W=Σk=1LγkWkT(γk≥0)---(1)]]>

式中：γ_k為線性組合系數；

(2)為使w與各個w_k的離差極小化，需對γ_k進行優化，由此推導出對策模型：

min=||Σi=1mγiwiT-wjT||2(j=1,2,...m)---(2)]]>

該對策模型是一組含有多個目標函數的交叉規劃模型，通過求解能夠得到一個綜合權 重結果，式(2)最優化的一階導數條件對應的線性方程組的矩陣形式為：

w1w1Tw1w2T...w1wLTw2w1Tw2w2T...w2wLT............wLw1TwLw2T...wLwLT---(3)]]>

(3)運用Matlab軟件求解方程(3)，將計算值γ_k帶入式(2)，即可求出綜合權重向量W。