下面是兩篇信息化論文投稿范文,第一篇論文介紹了無線網絡故障節點定位技術,論文分析了小波神經網絡在節點故障定位的三種作用形式,融合形式1和3對冗余節點故障進行定位。第二篇論文介紹了航空器適航工作信息化管理研究,保證適航信息的完整性、準確、可追溯性。
《無線網絡故障節點定位技術》
摘要:傳統無線網絡故障節點定位方法無法有效處理節點功率波動以及模糊環境對故障節點定位精度的干擾。提出基于小波神經網絡的無線網絡故障節點定位方法,分析了小波神經網絡在節點故障定位的三種作用形式,融合形式1和3對冗余節點故障進行定位,將小波神經網絡當成預測器,將前一采樣時刻的正常輸出交叉輸入n個小波神經網絡,獲取節點當前時刻的預測輸出值,取節點預測輸出值和真實輸出值的殘差,若該殘差值高于閾值,則說明該節點是故障節點。實驗結果表明,所提故障節點定位方法能夠對節點的附加、倍數以及短路故障進行準確定位。
關鍵詞:神經網絡;無線網絡;故障節點定位;干擾處理
隨著科學技術的高速發展,無線傳感網絡的應用領域不斷擴張。但是無線傳感網絡中的節點受到自身以及外界因素的干擾,會出現較多的故障,導致傳感網絡質量降低[1?2]。傳統無線網絡故障節點定位方法,無法有效處理節點功率波動以及模糊環境對故障節點定位精度的干擾,具有較高的局限性。因此,尋求有效的方法對故障節點進行準確定位,具有重要的應用意義。
1基于小波神經網絡的無線網絡故障節點定位技術
1.1小波神經網絡在節點故障定位的作用形式
根據小波神經網絡在節點故障定位中作用,將小波神經網絡在故障節點定位過程作用劃分成如下三種形式:
(1)將小波神經網絡當成分類器,將節點輸出當成小波神經網絡的輸入值,用“1”和“0”描述節點存在故障以及不存在故障,并將節點狀態當成網絡輸出[3],通過不同的故障模式對小波神經網絡實施訓練,采用訓練好的小波神經網絡分類器對無線網絡故障節點進行定位。該方法的定位原理如圖1所示。
(2)將小波神經網絡當成觀測器,基于大量的隱層,小波神經網絡可對系統輸入/輸出樣本實施自主學習,逼近真實的動態系統[4]。基于傳統觀測原理塑造小波神經網絡觀測器,通過正常工作情況下的數據對小波神經網絡進行訓練,采用訓練好的小波神經網絡觀測器形成故障殘差,完成無線傳感故障節點的定位[5]。定位原理如圖2所示。絡塑造傳感網絡節點的預測模型,小波神經網絡的輸入值為節點的前一時刻輸出值,網絡輸出是節點的輸出預測值,對比該預測值同節點的真實輸出值,產生殘差實施故障節點定位。
該方法的定位原理如圖3所示。在對孤立節點進行故障定位時,將小波神經網絡當成觀測器,將節點當前時刻的輸入當成神經網絡的輸入,逼近節點當前時刻的正常輸出為神經網絡的輸出[6?7]。融合形式1和3定位冗余節點故障,將小波神經網絡當成預測器,將前一采樣時刻的正常輸出當成小波神經網絡的輸入,預測節點當前采樣時刻的輸出,獲取差值信號,再同預先設置的閾值實施對比,則高于閾值的差值信號對應的節點為故障節點。
1.2無線傳感器網絡冗余節點故障定位
無線傳感器網絡冗余節點故障定位示意圖見圖4.其由無線傳感網絡、小波神經網絡預測器以及信息定位方案構成。無線傳感網絡中有n個檢測值存在冗余關系的傳感器節點,x1,x2,?,xn-1,xn用于描述n個傳感器節點的輸出值。采用圖3描述的結構圖,將小波神經網絡當成預測器,獲取節點后續時刻的正常輸出。本文方法定位無線網絡故障節點前,需要塑造n個小波神經網絡預測器,并訓練這些預測器。在無線傳感網絡簇中全部節點的運行狀態都是正常時,采集訓練樣本。通過交叉訓練方法對訓練樣本實施訓練[8],交叉訓練k個小波神經網絡預測器的過程如圖5所示。其他預測器的訓練方式也采用該交叉訓練方式。由圖5可知,若無線傳感網絡節點的采樣時刻是t0,t1,t2,?,tn,傳感節點在t0,t1,t2,?,ti(i
2實驗驗證
實驗采用本文提出的基于小波神經網絡的無線網絡故障節點定位方法,對某無線傳感測溫系統中的溫度傳感節點故障進行定位分析,檢測本文方法的性能,實驗設置閾值為0.5℃。實驗將歸一化的檢測樣本輸入到訓練好的小波神經網絡預測器內,并對其輸出進行反歸一化處理,同溫度節點故障檢測樣本進行對比,獲取溫度節點產生1℃偏差故障、0.05倍數故障以及短路故障的殘差曲線,分別如圖6、圖7所示。分析圖6可得,無線傳感網絡溫度傳感節點存在1℃附加故障后,其殘差曲線高于報警閾值,有效定位出了故障。能看出當無線傳感網絡節點存在附加故障,小波神經網絡預測器在其殘差高于閾值下,準確定位出該故障節點。圖7所示的無線傳感溫度節點的倍數故障是平穩波動的故障,隨著采樣節點的增加,節點同小波神經網絡預測器輸出形成的殘差也逐漸提升,如果殘差高于報警閾值,則小波神經網絡預測器可定位出故障節點。
3結論
本文提出基于小波神經網絡的無線網絡故障節點定位方法,其能夠對節點的附加、倍數及短路故障進行定位。
作者:楊明莉 陳曉偉 趙軍 單位:商丘職業技術學院 中國人民解放軍信息工程大學 網絡空間安全學院
《航空器適航工作信息化管理研究》
“民機發展,適航先行”,適航是民用航空安全的基礎。建立完善的適航體系是目前通用航空產業的發展的重要課題。通過先進的信息化技術進行適航管理是對適航體系建立強有力的支撐。適航管理工作貫穿航空器的全生命周期。而利用信息化技術可以節省航空器主制造商、使用單位和責任審查部門在適航管理工作的人員、經費方面的投入,保證適航信息的完整性、準確、可追溯性。
系統應用范圍
信息化系統應用覆蓋航空器的設計、制造、試飛、運營全生命周期的適航數字化管理系統。通過對適航活動、審查過程、適航數據、適航知識庫的信息化科學管理,保證民機適航工作高效推進,促進型號研制順利開展。搭建標準的適航管理系統門戶,為各專業部門提供統一化的適航工作模塊。建立適航協同模塊,實現主機廠(OEM)與審查組(TCT)進行在線數據協同;實現TC、PC、AEG的任務、計劃、技術類資料、管理類資料的統一管理;實現持續適航管理,為航空器持續適航提供數據管理和決策支持;提供標準的適航知識庫。
信息化系統方案
總體框架平臺包括兩個主模塊,型號項目適航審定管理模塊和適航技術支持模塊。兩主模塊又由多個功能子模塊構成,各子模塊根據功能需求不同繼續分為多個二級子模塊。平臺具備兩種登陸模式——管理員登陸模式和用戶登錄模式。平臺管理員(主機廠平臺責任人)具有管理員登陸模式的登陸權限,負責平臺的日常維護、平臺數據輸入、型號項目的建檔等管理。一般用戶(包括型號設計人員,局方審查人員,供應商等),根據平臺管理員授予的平臺使用權限使用用戶登錄模式下的平臺。合格審定任務模塊通過研究完整的合格取證任務定義方法。嚴格定義流程,從管理適航條款、管理審定基礎、管理符合性方法表到任務定義,按照實際中型號合格取證的流程模式進行。保證型號合格取證管理的統一和連續,更重要的是保證每一步的正確性。
主要的目標如下:1)審定基礎、方法表、任務等快速、準確的定義;2)嚴格工作流程,及時跟蹤定位影響上訴文件形成出現問題的關鍵所在,有效的提高工作效率;3)方便快捷的輸出取證過程的各種數據,并提供各種方式的查詢、檢索、輸出。
1.條款管理模塊1)條款錄入:實現將現行的適航規章CCAR23,CCAR25等錄入系統。2)條款信息管理:條款背景,條款要求,符合性驗證思路,符合性方法建議等信息的輸入和更改等。
3)條款查詢:實現條款查詢功能,通過查詢條款,獲得條款背景,條款要求,符合性驗證思路,符合性方法建議等信息。
2.審定基礎管理1)型號信息輸入:輸入型號數據,設計要求,型號專業劃分等信息并選擇適用的適航規章。2)條款選擇及分配:結合型號數據,設計要求等確定適用條款和不適用條款,錄入專業條件,確定豁免條款,并對條款進行分工。支持條款分配的更改,具有更改歷史記錄,能按專業輸出適用或不適用條款表。3)審定基礎審查狀態管理:對審查代表對審定基礎的審查進度,批準情況及修改意見進行管理,支持審查代表在線審批。4)審定基礎終稿管理:輸出批準的審定基礎終稿,跟蹤管理爭議條款,支持對后續審查工作中出現的條款變動的修改。
3.符合性方法管理1)符合性方法確定:各專業符合性工程師逐條確定本專業審定基礎的符合性方法:模塊能根據模塊1.1.2的條款信息,提供每個條款的符合性方法參考建議,工程師選擇合適的方法或者自定義方法。(權限,各專業符合性工程師)2)符合性方法的調整:支持符合性方法的更改,具有更改歷史記錄。3)符合性方法查詢:能查詢各條款的涉及的專業及對應的符合性方法,能按專業輸出符合性方法表。
4.驗證任務管理
1)驗證任務定義:輸入驗證任務,按類型對驗證任務進行定義,并編號。驗證任務包括兩大類:文件驗證任務和試驗驗證任務。其中文件驗證任務包括設計資料,計算分析報告,圖紙資料,說明文件等,試驗任務驗證任務包括:試驗室試驗,機上地面試驗,試飛試驗等。
2)驗證任務分配:給每個條款對應的MOC分配驗證任務,合并相同任務,形成任務樹。
3)任務信息查詢與輸出:輸入任務號,能查詢到對應的MOC信息。輸入條款號和MOC能查詢到相應的任務信息。對查詢的信息能以表格的形式輸出。審定狀態及計劃模塊對適航審定工作進程、驗證任務狀態及后續驗證任務計劃的信息進行界面化管理。
1.取證進程管理
1)取證流程圖:以可視化流程圖形式顯示項目總取證計劃,確定重要(里程碑)節點,取證周期。
2)當前階段:確定當前取證階段,當前重要審定工作內容。3)過程信息查詢:對已完成的取證里程碑節點,已完成的審定工作信息進行統一管理。支持信息查詢與輸出。
2.構型管理
1)構型錄入:以構型編號,構型確定時間,構型支持文件,支持的飛機批次等信息構建審定各階段,各駕機的構型。2)構型信息管理:能給出當前狀態下,各架機的構型狀態信息。并支持查詢各時間階段,各架機的構型信息,支持構型更改,保留更改記錄。3.驗證任務狀態管理1)驗證任務狀態梳理:按當前驗證任務的完成情況(計劃階段,開展階段,已完成)分類管理任務,支持查詢和信息輸出功能,能查詢各任務的完成情況,完成時間,執行人,批準人,產生的驗證文件等信息。
2)驗證任務跟蹤管理:對當前正在開展的驗證任務信息進行管理:確定任務處于的工作階段(如試驗驗證任務,包括:驗證試驗過程主要包括編制試驗大綱、編制構型說明文件、試驗大綱和構型說明文件等工程資料審查、簽署制造符合性聲明、制造符合性審查、進行試驗、編制試驗報告和試驗報告審查等)。確定任務負責人,審查人員。
4.驗證任務計劃管理
1)制定任務計劃:制定任務計劃開始、完成時間,設置任務前后置關系。
2)優化關鍵路徑:由3.2.4.2已經定義的任務樹,得到優化后的關鍵路徑,在滿足最短的項目工期條件下,根據關鍵路徑可以調整某些任務的執行順序,達到合理分配資源的目的,任務順序調整后,關鍵路徑可以進行相應更新。
3)調整計劃時間:根據任務的實際開始、完成時間,實時更新未完成任務的計劃時間,計劃調整后,關鍵路徑可以進行相應更新。行動項目管理模塊對適航TCT,TCB及AEG工作會的組織、安排及會后工作落實的統一管理。
1.會議紀要管理構建會議紀要數據庫,匯總會議紀要,支持會議紀要查詢下載。2.行動項目管理根據歷次會議的內容,提取行動項目,對行動項目的落實情況進行管理,能查詢行動項目開展計劃,任務分配和完成狀態等信息。
1)行動項目輸入:在適航會議紀要中提取行動項目,建立行動項目任務輸入模塊。
2)行動項目任務分配:對行動項目的工作內容進行分配,落實責任專業責任人,制定任務計劃。
3)行動項目狀態管理:管理行動項目的落實情況,支持狀態查詢。條款關閉模塊構建適航符合性條款關閉形式,逐條管理符合性驗證條款的當前工作狀態及關閉條件具備情況。
1.條款符合性方法表制定每個條款的符合性方法表,包括的內容:條款符合性思路,條款內容,條款負責人,符合性文件,符合性方法,文件簽批情況,支持方法表的在線簽批。
2.條款狀態錄入根據適航驗證任務完成情況,支持3.5.1節所需的條款支撐信息的錄入。
3.條款狀態查詢顯示條款關閉匯總信息,支持單個條款符合性工作狀態信息查詢,相關文件查詢和下載,能以表單形式對所需信息進行輸出。
4.符合性檢查單建立適航取證型號項目總符合性檢查單的網上電子版本,提供并支持符合性檢查單的在線簽批。問題管理模塊對適航項目審查過程中,存在的問題進行匯總管理,并提供問題解決平臺。包括:爭議條款,審查意見,審查難點及項目瓶頸等。審查協同模塊為審查組與申請人設計人員之間開展審查工作提供平臺界面,便于雙方的工作協調,信息共享,以及進行在線文件審批。制造符合性檢查管理模塊提供制造符合性檢查資料歸檔管理平臺。AEG模塊管理AEG評審資料,跟蹤AEG評審問題的整改關閉。
結語
本文首先通過介紹航空器全生命周期各階段重點工作任務,分析適航信息化平臺的適航工作管理范圍。對適航信息化平臺在航空器型號合格取證階段適航工作各模塊工作內容進行詳細分析,為各航空器主制造商建立適航信息化平臺,提高航空器適航取證工作效率,實現適航信息的完整性、準確、可追溯提供合理化建議。
作者:楊文博 單位:中航通飛研究院有限公司
推薦閱讀:《中國管理信息化》(原:中國管理信息化(綜合版))(半月刊)本刊為國內獨一份管理信息化專業媒體,其內容將繼續以財務會計信息化為核心內容,并逐步向全面的管理信息化領域擴展。
論文指導 >
SCI期刊推薦 >
論文常見問題 >
SCI常見問題 >