[發明專利]自編碼網絡的航磁干擾補償方法及自編碼網絡的構建方法

在審

• 申請號: 202210127691.6
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114528927A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 焦健;于平;趙肖;周帥
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F17/11;G06F17/18;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.一種自編碼網絡的航磁干擾補償方法，其特征在于：包括：

將具有18項系數的補償磁干擾總磁場方程中的系數矩陣作為自編碼網絡的輸入；其中：總磁場方程為：

H_t＝c₁x₁+c₂x₂+c₃x₃+c₄x₄+c₅x₅+c₆x₆+c₇x₇+c₈x₈+c₉x₉+c₁₀x₁₀+c₁₁x₁₁+c₁₂x₁₂++c₁₃x₁₃+c₁₄x₁₅+c₁₅x₁₅+c₁₆x₁₆+c₁₇x₁₇+c₁₈x₁₈；

采用最小二乘法得到的解為:

XC＝H_t

C＝(X^TX)^-1X^TH_t

H_t和C分別是由H_t和c_m，m＝1，2，…，18組成的列向量，X＝[x_n，m]，為系數矩陣，x_n，m是總磁場H_t中的變量，n是樣本的個數，m是自變量的個數；

利用自編碼網絡得到的編碼器的特征作為新的系數矩陣F_D；

利用得到的新系數矩陣F_D計算系數C_New，采用最小二乘計算補償磁干擾。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述自編碼網絡包括輸入層、多層隱藏層和一個輸出層，所述輸入層節點數與輸出層節點數相同，每層隱藏層節點數均小于輸入層節點數，所述隱藏層為2n+1層，第n+1層為中間隱藏層，其中位于輸入層一側的n+1層隱藏層作為編碼器，位于輸出層一側的n+1層隱藏層為解碼器，所述編碼器和所述解碼器共用一個中間隱藏層。

3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，所述編碼器從輸入層至中間隱藏層每層的節點數逐漸減少，所述解碼器從中間隱藏層至輸出層每層的節點數逐漸增多，以中間隱藏層為對稱，兩側的對稱位置的隱藏層的節點數相同，所述輸入層與所述輸出層的節點數為18。

4.按照權利要求3所述的方法，其特征在于，所述n等于1，從輸入層到輸出層，每層的節點數依次為：18、15、14、15和18。

5.按照權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述自編碼網絡的第l+1層的值為：

其中，和分別是權重和偏差，采用隨機的方式生成，f是激活函數。

6.按照權利要求4所述的方法，其特征在于，

所述自編碼網絡的損失函數采用Huber損失函數：

其中L是深度自編碼網絡的總層數，δ一般取值為0.1，0.2，或0.3，mse和mae分別為絕對值誤差和均方誤差；

Huber損失函數的正則化表示：

其中，是正則化項，權重λ＝0.001，sl是整個網絡第i層的節點數。

7.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，中間隱藏層得到的特征為：

l為編碼器的末尾層，h為對應層的節點數，將F_D作為新的系數矩陣，帶入最小二乘法中，得到新的系數C_New。