[发明专利]一种基于多传感器信息融合的飞机燃油测量方法

说明书

本发明属于飞机燃油测量技术领域，公开了一种基于多传感器信息融合的飞机燃油测量方法，其特征在于：利用差值原理求飞机燃油质量的方法，在多传感器测量数据融合阶段，构建求取不同油面角下各传感器测量数据置信度的规则和信息融合规则，对冲突证据进行权重分配，实现油量测量。本发明的有益效果是：本发明充分考虑飞机飞行中油面角数据的强时变性；同时对多传感器系统中各传感器在不同油面角下的测量误差进行离线分析，获得不同测量条件下各传感器的权重分配，实现了飞机燃油质量测量，在线测量结果的精度高。

技术领域

本发明涉及飞机燃油测量技术领域，具体的说，是一种基于多传感器信息融合的飞机燃油测量方法。

背景技术

飞机燃油测量技术中，传感器以采用电容式传感器为主，超声波传感器、磁致伸缩传感器、和光纤式传感器等由于其测量技术发展不够成熟应用并不广泛。现有的采用电容式传感器测量飞机燃油方法主要有基于解析法、查表法的方法。其中，基于解析法的飞机燃油测量方法虽然取得了一定的应用效果，但由于飞机油箱外形曲线复杂，需要利用重积分进行任意油面角下油箱体积计算，基于解析法改进的方法需对姿态误差进行分析和补偿，进一步加大了计算量，尤其针对多传感器，油量测量算法的时间复杂度急剧增加，限制了其的应用范围。

多传感器信息融合方法(Multi-Sensor Information Fusion)能够利用多传感器的多源信息和数据，通过对数据的自动分析和综合，获得对检测环境的一致性解释较高的测量结果，提高传感器系统的智能化。其中，以D-S证据理论(Dempster-Shafer EvidentialTheory)为代表的数据融合方法，需要的先验数据比概率推理理论中的参数更直观和容易获得，且能够有效综合不同专家的知识或信息源的数据，广泛应用于故障检测、信息融合和专家系统等领域。然而，多源证据间解释不完全一致时，会出现证据冲突，直接影响融合结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多传感器信息融合的飞机燃油测量方法，充分考虑飞机飞行中油面角数据的强时变性；同时对多传感器系统中各传感器在不同油面角下的测量误差进行离线分析，获得不同测量条件下各传感器的权重分配，实现了飞机燃油质量测量，在线测量结果的精度高。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于多传感器信息融合的飞机燃油测量方法，利用差值原理求飞机燃油质量的方法，在多传感器测量数据融合阶段，构建求取不同油面角下各传感器测量数据置信度的规则和信息融合规则，并对冲突证据进行重新分配，实现油量测量。

进一步地，为了更好的实现本发明，具体包括以下步骤：

步骤S1：将飞机燃油测量历史数据沿传感器方向展开得二维矩阵并进行标准化处理得到标准化后的数据集，并记录历史训练数据的均值与标准差；

步骤S2：基本概率计算；

步骤S3：权重分配；

步骤S4：在线油量质量计算。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S1具体是指：将飞机燃油测量历史数据X(I×J×K)沿传感器方向展开得二维矩阵X_k(I×J)，然后对X_k(I×J)做采样时间方向上的标准化处理得到标准化后的数据集并记录历史训练数据的均值mean(X_k)与标准差std(X_k)；其中：I为样本点个数，J为变量个数，K为传感器个数；计算方式为：

其中：为数据集采样时间方向上第j个变量的均值；

s_j为数据集采样时间方向上第j个变量的标准差；

为标准化后的数据。

进一步地，为了更好的实现本发明,所述步骤S2具体包括以下步骤：