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摘要:惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)指的是不依赖外部信息、也不辐射能量的自主导航系统,广泛应用于军事、航天等领域,是潜艇唯一的导航方式。面对较高的精确性和可靠性要求,基于案例推理技术(Case-Based Reasoning,CBR)对INS进行故障诊断逐渐得到重视,即根据以往故障经验查找故障源,并确定相应对策对故障予以及时排除。目前基于CBR的惯性导航系统故障诊断研究中,存在时效性不强、精度不高的问题[1],论文着眼如何提高惯性导航系统故障诊断精度,提出以下几个方面的对策建议。
关键词:惯性导航;例推理技术;导航系统故障
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)22-0294-02
1 在源案例库质量建设上夯实基础,提高故障诊断的针对性
源案例库是惯性导航系统故障诊断的基础支撑,是提高惯性导航系统故障诊断精度的关键因素。如果能够尽可能多的收集惯性导航系统故障问题以及对策,从整体上建立惯性导航系统故障诊断案例库,将明显提高惯性导航系统故障诊断的针对性[2]。
1) 要尽快建立惯性导航系统故障诊断的源案例库。构建源案例库是一个长期性、复杂性的工作,需要从整体上筹划,针对每一个源案例,都需要组织专家、指挥员等相关人员进行分析论证,以确保源案例库的建设质量。
2) 要准确分析案例特征属性集。案例特征属性,是比较案例相似性的基础和依据,如果案例属性确定不全面,或者案例属性之间存在交叉,则在进行相似性计算时,不可避免地要产生误差,甚至得不到真正相似的历史案例,导致惯性导航系统故障诊断失败。因此,在案例属性集的确定上,也要研究出更科学的方法和手段。
3) 要准确识别惯性导航系统故障。要着眼基于源案例的惯性导航系统故障识别问题,提高故障诊断的准确度,是保证源案例库建设的质量,提高故障诊断针对性和有效性的必然途径。一方面,要确保一线技术人员与相关领域专家切实参与到源案例库的建设当中。惯性导航系统故障技术要求高,专业性强,因此,参与制定人员既要有一线操作人员,又要有惯性导航系统领域的专家,才能确保源案例库的建设质量。另一方面,要综合考虑各种实际运用环境。在构建源案例集时,要将案例的描述切实放到具体的实际案例中去,避免以方案推方案,以脚本推脚本的情况,切实做到从实际需要出发,构建符合实践要求的惯性导航系统故障诊断源案例库。
2 在相似案例分析方法上破解难题,提高故障诊断的科学性
相似案例分析方法的优劣,是保证惯性导航系统故障诊断准确率的基础,因此要根据惯性导航系统故障诊断问题实际出发,借鉴国内外成熟的技术方法,坚持军民融合,从人才培养和实践检验评估等几个方面入手,在相似案例分析方法上破解难题,提高个性化推荐算法的科学性。
1)要坚持军民融合的思想。习主席在全国两会上,连续六年提出军民融合,强调实施军民融合发展战略是构建一体化国家战略体系和能力的必然选择,也是实现党在新时代的强军目标的必然选择,要努力开创新时代军民融合深度发展的新局面,为实现中国梦强军梦提供强大动力和战略支撑。在惯性导航系统故障诊断问题上,也要坚持军民融合的思想。一是要加强国内外科技动态和发展趋势的研判,准确把握技术创新方向,努力提高原始创新、集成创新和引进消化在创新能力,力争在基础性、前沿性、战略性领域取得重大突破,努力发展用于自住知识产权的核心技术。二是要部队、院校、科研院所和工业部门分工合作,优势互补、联合攻关,寓军于民,共建基础设施、共用技术成果,建立交流平台,加强前沿技术交流,将地方比较成熟和完善的个性化推荐方法运用到惯性导航系统故的识别中去,提高惯性导航系统故障诊断精度。三是要引进地方成熟的个性化推荐技术成果目前在个性化推荐方面,电子商务等领域均取得了不错的成绩。寻找适合惯性导航系统故障诊断的个性化推荐方法,为我所用。
党的十八大以来,党中央把军民融合发展上升为国家战略,是强军之策,更是兴国之策,在惯性导航系统故障诊断问题上,要充分发挥地方个性化推荐的技术优势,提高惯性导航系统故障诊断算法的科学性。
2)要运用实践检验的方法改进个性化推荐算法。实践是检验真理的标准,基于CBR的惯性导航系统故障诊断也要坚持实践检验的标准,惯性导航系统故障诊断准不准确,案例相似性分析算法可不科学,必须在惯性导航系统故障诊断的实践中进行检验评估,并根据评估结果进行算法的更新和改进。
3)要注重信息保障人才队伍建设。根据惯性导航系统故障诊断的理论与技术特点,建设高素质的惯性导航系统故障诊断与维修保障人才队伍,排除惯性导航系统故障的根本问题。一是立足自身,提高现有惯性导航系统故障诊断保障人员的技术水平和科研素养,加快人才队伍的转型;二是充分挖掘专业领域相关人才资源,运用计划管理平台进行紧缺急需人才调整配置,盘活现有资源。
3 在更新完善案例机制上齐抓共管,提高故障诊断的普适应
当前新技术发展日新月异,并越来越多的应用于军事领域。惯性导航系统故障诊断的源案例库建设必须与时俱进,充分设想各种可能的惯性导航系统故障情况,建立源案例库的更新完善机制,才能提高惯性导航系统故障诊断应用的普适性。着眼惯性导航系统故障诊断问题,以法规的形式从整体上规范惯性导航系统故障识别、案例库建设和基于案例相似性的惯性导航系统故障诊断应用等各方面的相互关系,确保源案例库在建设和应用形成良性互动,进而提高惯性导航系统故障诊断的普适性[3]。
1) 建立定期修订源案例库制度。案例库的实时更新,要有制度化的保障,可按照实际需要,指定源案例库管理规定,对源案例库更新的频率、内容等要求进行细化。增加专职的新案例采集人员,并定期组织专家进行案例库的完善。
2) 建立常态化的实践检验机制。源案例库的建设和管理,要在常态化的惯性导航系统故障诊断的实践中形成完善机制。本文提出在每一次惯性导航系统故障诊断服务之后,都要根據此次惯性导航系统故障诊断效果,建立形成新的案例,并修改作为备选方案的源案例的信任因子,形成越用越有的良性循环。做到实践一次更新一次,做到边实践,边完善,边更新,确保源案例库情况鲜活,备选方案准确。
3) 建立老旧案例的淘汰机制。惯性导航系统故障诊断的准确率依靠海量的高质量的源案例,随着时间的推进和个性化推荐实践次数的增加,源案例库的数量将越来越多,但同时也会出现诸多案例库管理上的问题,如一些不再适应当前和今后的惯性导航系统故情况的源案例也会逐步增加,这些“过时”的源案例不仅增加了源案例库的管理负担,同时也会对惯性导航系统故障诊断精确性产生干扰,因此必须建立老旧案例淘汰机制,定期对源案例库进行筛选,剔除或者修改不适应当前或今后惯性导航系统故障情况的源案例。
4) 建立源案例库共享机制。在源案例库的建设中,要将导航、定位、测绘等相似的故障案例进行有机合并,将各个领域和专业的源案例库进行共享,建立源案例库共享机制,做到信息互通,资源共享,确保构建较为全面的源案例库。
不断更新完善源案例库是提高基于案例推理的惯性导航系统故障诊有效性的基础,只有建立起历史案例库的更新完善机制,才能确保源案例库更好地适应今后可能发生的故障情况,提高惯性导航系统故障诊断的准确有效,形成愈用愈精确的良性循环。
参考文献:
[1]王华.惯性导航系统故障诊断专家系统的研究[D].国防科学技术大学研究生院,2006.
[2]冉承其.北斗卫星导航系统建设与应用[J].卫星应用,2012(3):4-7.
[3]唐金元.北斗卫星导航区域系统发展应用综述[J].全球定位系统,2013(38):47-52.
【通联编辑:王力】
关键词:惯性导航;例推理技术;导航系统故障
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)22-0294-02
1 在源案例库质量建设上夯实基础,提高故障诊断的针对性
源案例库是惯性导航系统故障诊断的基础支撑,是提高惯性导航系统故障诊断精度的关键因素。如果能够尽可能多的收集惯性导航系统故障问题以及对策,从整体上建立惯性导航系统故障诊断案例库,将明显提高惯性导航系统故障诊断的针对性[2]。
1) 要尽快建立惯性导航系统故障诊断的源案例库。构建源案例库是一个长期性、复杂性的工作,需要从整体上筹划,针对每一个源案例,都需要组织专家、指挥员等相关人员进行分析论证,以确保源案例库的建设质量。
2) 要准确分析案例特征属性集。案例特征属性,是比较案例相似性的基础和依据,如果案例属性确定不全面,或者案例属性之间存在交叉,则在进行相似性计算时,不可避免地要产生误差,甚至得不到真正相似的历史案例,导致惯性导航系统故障诊断失败。因此,在案例属性集的确定上,也要研究出更科学的方法和手段。
3) 要准确识别惯性导航系统故障。要着眼基于源案例的惯性导航系统故障识别问题,提高故障诊断的准确度,是保证源案例库建设的质量,提高故障诊断针对性和有效性的必然途径。一方面,要确保一线技术人员与相关领域专家切实参与到源案例库的建设当中。惯性导航系统故障技术要求高,专业性强,因此,参与制定人员既要有一线操作人员,又要有惯性导航系统领域的专家,才能确保源案例库的建设质量。另一方面,要综合考虑各种实际运用环境。在构建源案例集时,要将案例的描述切实放到具体的实际案例中去,避免以方案推方案,以脚本推脚本的情况,切实做到从实际需要出发,构建符合实践要求的惯性导航系统故障诊断源案例库。
2 在相似案例分析方法上破解难题,提高故障诊断的科学性
相似案例分析方法的优劣,是保证惯性导航系统故障诊断准确率的基础,因此要根据惯性导航系统故障诊断问题实际出发,借鉴国内外成熟的技术方法,坚持军民融合,从人才培养和实践检验评估等几个方面入手,在相似案例分析方法上破解难题,提高个性化推荐算法的科学性。
1)要坚持军民融合的思想。习主席在全国两会上,连续六年提出军民融合,强调实施军民融合发展战略是构建一体化国家战略体系和能力的必然选择,也是实现党在新时代的强军目标的必然选择,要努力开创新时代军民融合深度发展的新局面,为实现中国梦强军梦提供强大动力和战略支撑。在惯性导航系统故障诊断问题上,也要坚持军民融合的思想。一是要加强国内外科技动态和发展趋势的研判,准确把握技术创新方向,努力提高原始创新、集成创新和引进消化在创新能力,力争在基础性、前沿性、战略性领域取得重大突破,努力发展用于自住知识产权的核心技术。二是要部队、院校、科研院所和工业部门分工合作,优势互补、联合攻关,寓军于民,共建基础设施、共用技术成果,建立交流平台,加强前沿技术交流,将地方比较成熟和完善的个性化推荐方法运用到惯性导航系统故的识别中去,提高惯性导航系统故障诊断精度。三是要引进地方成熟的个性化推荐技术成果目前在个性化推荐方面,电子商务等领域均取得了不错的成绩。寻找适合惯性导航系统故障诊断的个性化推荐方法,为我所用。
党的十八大以来,党中央把军民融合发展上升为国家战略,是强军之策,更是兴国之策,在惯性导航系统故障诊断问题上,要充分发挥地方个性化推荐的技术优势,提高惯性导航系统故障诊断算法的科学性。
2)要运用实践检验的方法改进个性化推荐算法。实践是检验真理的标准,基于CBR的惯性导航系统故障诊断也要坚持实践检验的标准,惯性导航系统故障诊断准不准确,案例相似性分析算法可不科学,必须在惯性导航系统故障诊断的实践中进行检验评估,并根据评估结果进行算法的更新和改进。
3)要注重信息保障人才队伍建设。根据惯性导航系统故障诊断的理论与技术特点,建设高素质的惯性导航系统故障诊断与维修保障人才队伍,排除惯性导航系统故障的根本问题。一是立足自身,提高现有惯性导航系统故障诊断保障人员的技术水平和科研素养,加快人才队伍的转型;二是充分挖掘专业领域相关人才资源,运用计划管理平台进行紧缺急需人才调整配置,盘活现有资源。
3 在更新完善案例机制上齐抓共管,提高故障诊断的普适应
当前新技术发展日新月异,并越来越多的应用于军事领域。惯性导航系统故障诊断的源案例库建设必须与时俱进,充分设想各种可能的惯性导航系统故障情况,建立源案例库的更新完善机制,才能提高惯性导航系统故障诊断应用的普适性。着眼惯性导航系统故障诊断问题,以法规的形式从整体上规范惯性导航系统故障识别、案例库建设和基于案例相似性的惯性导航系统故障诊断应用等各方面的相互关系,确保源案例库在建设和应用形成良性互动,进而提高惯性导航系统故障诊断的普适性[3]。
1) 建立定期修订源案例库制度。案例库的实时更新,要有制度化的保障,可按照实际需要,指定源案例库管理规定,对源案例库更新的频率、内容等要求进行细化。增加专职的新案例采集人员,并定期组织专家进行案例库的完善。
2) 建立常态化的实践检验机制。源案例库的建设和管理,要在常态化的惯性导航系统故障诊断的实践中形成完善机制。本文提出在每一次惯性导航系统故障诊断服务之后,都要根據此次惯性导航系统故障诊断效果,建立形成新的案例,并修改作为备选方案的源案例的信任因子,形成越用越有的良性循环。做到实践一次更新一次,做到边实践,边完善,边更新,确保源案例库情况鲜活,备选方案准确。
3) 建立老旧案例的淘汰机制。惯性导航系统故障诊断的准确率依靠海量的高质量的源案例,随着时间的推进和个性化推荐实践次数的增加,源案例库的数量将越来越多,但同时也会出现诸多案例库管理上的问题,如一些不再适应当前和今后的惯性导航系统故情况的源案例也会逐步增加,这些“过时”的源案例不仅增加了源案例库的管理负担,同时也会对惯性导航系统故障诊断精确性产生干扰,因此必须建立老旧案例淘汰机制,定期对源案例库进行筛选,剔除或者修改不适应当前或今后惯性导航系统故障情况的源案例。
4) 建立源案例库共享机制。在源案例库的建设中,要将导航、定位、测绘等相似的故障案例进行有机合并,将各个领域和专业的源案例库进行共享,建立源案例库共享机制,做到信息互通,资源共享,确保构建较为全面的源案例库。
不断更新完善源案例库是提高基于案例推理的惯性导航系统故障诊有效性的基础,只有建立起历史案例库的更新完善机制,才能确保源案例库更好地适应今后可能发生的故障情况,提高惯性导航系统故障诊断的准确有效,形成愈用愈精确的良性循环。
参考文献:
[1]王华.惯性导航系统故障诊断专家系统的研究[D].国防科学技术大学研究生院,2006.
[2]冉承其.北斗卫星导航系统建设与应用[J].卫星应用,2012(3):4-7.
[3]唐金元.北斗卫星导航区域系统发展应用综述[J].全球定位系统,2013(38):47-52.
【通联编辑:王力】