专利名称：一种水下机器人传感器故障诊断方法
技术领域：
本发明属于水下机器人技术领域，特别涉及一种用于水下机器人传感器故障诊断的方法。
背景技术：
智能化是水下机器人研究的重要内容，传感器系统的实时监控和故障自主诊断是水下机器人智能化的重要组成部分。随着传感器技术、信号分析技术的发展，智能状态监测技术已经成为传感器状态监测与故障诊断领域的一个重要发展方向。水下机器人传感器系统的状态监测研究比较少，相关的研究一般均假设传感器系统稳定无障碍或者是针对单个传感器的故障诊断情况。同时水下机器人传感器系统又有其自身的特点和特性。水下机器人的传感器配置一般包括声、视觉传感器和光视觉传感器，有相对独立的自适应处理系统，因此本发明对水下机器人传感器的自主诊断主要针对非视觉传感器而言，即光纤陀螺、多普勒测速仪(DVL)、测高声纳、定位声纳、深度计和GPSt^K下机器人上述传感器可能出现故障的形式通常有3种，即(I)传感器输出信息保持不变；
(2)传感器输出信息在某时刻突然发生跳变；(3)传感器输出信息在时间轴上振荡。针对这几种故障形式，采用人工免疫系统方法解决该问题。

发明内容
本发明的目的在于提出一种实现对传感器系统异常检测和故障诊断的方法。本发明的目的是这样实现的:
本发明包括如下步骤:(I)设定最大循环次数J及有效的检测器的数量L ；(2)设定识别自我匹配的阈值Γι和识别已知故障状态的匹配的阈值r2 ；(3)判断是否达到最大循环次数J，有效的检测器的数量是否达到最大；如果已满足任一条件则停止循环，故障检测器集进行故障检测；如果没有满足任一个条件则执行步骤⑷；(4)广生检测器 Ab= {LD1, Ld2,..., Ldm} , Ld= (1D1, 1D2,...1DJ,...，1DN), (0 ^ Idj ^ I, j=1，2，...，N)，N为状态空间维数，M为状态检测向量个数，Idj为归一化特征向量属性值；(5)将检测器Ab={LD1, Ld2,...，LdmI和每一个自己集即正常状态信号集
合Agl={Vsl，VS2，...，VSK}，按照距离公式‘=摆(W,:1彡j彡N相比较，
判断是否匹配，如果dDS〈ri，则匹配，执行步骤⑷；反之不匹配，执行步骤(6)，其中Vs= (vsl, vS2,...，Vsj...，vSN), ,0 ( Vsj ( I, j=l, 2，...，N, Vsj 为归一化特征向量属性值；(6)判断故障有效检测器集是否满，如果不满执行步骤(7);如果满执行步骤
(3)；
(7)将检测器 Ab= {LD1, Ld2, LdJ 与每一个已知故障集 Ag2= {VA1, VA2,...，VAL}模式按照距离公式
权利要求
1.一种水下机器人传感器故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)设定最大循环次数J及有效的检测器的数量L； (2)设定识别自我匹配的阈值A和识别已知故障状态的匹配的阈值r2；(3)判断是否达到最大循环次数J，有效的检测器的数量是否达到最大；如果已满足任一条件则停止循环，故障检测器集进行故障检测；如果没有满足任一个条件则执行步骤(4)；(4)产生检测器Ab= {LD1，Ld2, Ldm}, Ld= (1D1, 1D2,...lDj,...，1DN)，(0 ≤ Idj ≤ I, j=l, 2，...，N)，N为状态空间维数，M为状态检测向量个数，Idj为归一化特征向量属性值； (5)将检测器Ab={LD1,Ld2,...，Ldm}和每一个自己集即正常状态信号集合Ag1=IVsi, VS2,...，VSK}，按照距离公式
全文摘要
本发明属于水下机器人技术领域，特别涉及一种用于水下机器人传感器故障诊断的方法。本发明包括设定最大循环次数有效的检测器的数量；设定阈值；判断是否达到最大循环次数；产生检测器；将检测器正常状态信号集合比较；判断故障有效检测器集是否满；将检测器与已知故障集相比较；判断已有的故障记忆有效检测器集。本发明针对水下机器人传感器故障诊断系统，进行故障检测和诊断，采用实数编码，利用欧氏距离计算和判断传感器危险状态，克服了传统阴性选择算法的漏报率高,不能有效辨认异常故障等缺点，提到了水下机器人传感器故障的检测准确率和适用性。
文档编号G01D18/00GK103245373SQ201310121148
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者莫宏伟, 徐立芳, 雍升, 孙泽波, 胡嘉祺, 孟龙龙 申请人:哈尔滨工程大学