[发明专利]基于信息融合的雷达伺服系统故障诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于信息融合的雷达伺服系统故障诊断方法，该方法包括了测试点优化方法、基于开关量的贝叶斯网络故障诊断模型设计、模拟量数据预处理方法、基于模拟量的Stacking集成故障诊断模型设计和最终的信息融合故障诊断模型设计。本发明的优点在于充分利用了雷达伺服系统的开关量故障数据和模拟量故障数据，分别建立了开关量故障诊断模型和模拟量故障诊断模型，并最终通过信息融合的方式将诊断的结果融合。通过对比验证，其在满足时间性能的前提下故障诊断的准确率超越了传统的雷达伺服系统故障诊断方法，能够满足雷达伺服系统对故障诊断的精度和速度的要求。

技术领域

本发明属于故障诊断领域，具体涉及基于信息融合的雷达伺服系统故障诊断方法。

背景技术

雷达是我国国防领域的重要工具之一，随着当前雷达系统规模的不断扩大，实现雷达系统高效准确的故障诊断越来越困难，该问题也成为了备受关注的问题。雷达伺服系统是雷达系统的重要子系统之一，该子系统的主要功能是以各种各样的方式控制天线的运动，其性能的好坏直接影响着整个雷达系统的运行精度，因此高效、准确的寻找到雷达伺服系统的故障具有重要的研究意义。

传统的雷达伺服系统的故障诊断研究主要存在两个不足，其一是过于依赖专家的先验知识，其二是不能充分利用历史故障数据，往往只是进行单一的开关量故障诊断或模拟量故障诊断，故障诊断模型不能从数据中充分学习出规律。这两个不足使得目前的雷达伺服系统故障诊断的准确率存在瓶颈，本发明针对这些问题提出了一种基于信息融合的的雷达伺服系统故障诊断方法，在满足时间效率的前提下突破了雷达伺服系统的故障诊断准确率瓶颈，具有很高的实用价值。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了基于信息融合的雷达伺服系统故障诊断方法，在满足时间效率的前提下提高雷达伺服系统的故障诊断准确率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

基于信息融合的雷达伺服系统故障诊断方法，主要方案如下：

(1)为了控制雷达伺服系统的测试成本，首先优化雷达伺服系统的测试点选取。本发明的雷达伺服系统的测试点优化数学描述如下：

s.t.FDR≥FDR_r

FIR≥FIR_r

FAR≤FAR_r

其中，FDR_r,FIR_r,FAR_r分别代表需要满足的故障检测率指标、故障隔离率指标和故障虚警率指标。a表示精度评价函数的参数，b表示时间评价函数的参数，c表示费用评价函数的参数。y_FDR,y_FIR,y_FAR分别代表故障检测能力评价函数、故障隔离能力评价函数和虚警率大小评价函数。针对如上问题采用遗传算法进行求解，首先生成一个长度为n的二进制编码，该编码的每一位都代表了一个测试点，如果编码中某一位的值为1代表其对应的测试点被选中，如果值为0则代表对应的测试点未被选中，随机生成初始个体，并将上述数学描述表达式中的目标函数作为适应度函数。然后进行种群的选择、交叉和变异直到满足条件为止，得到最终的测试点选取结果。