可观测性

摘要： 针对带有多个信道的布尔控制网络,应用矩阵半张量积理论,将经多个信道进行输出的布尔控制网络进行建模并研究其可观测性问题。首先,通过矩阵半张量积得到该模型的代数表示;其次,基于该代数表示证明了布尔控制网络在自由控制序列与状态反馈控制下可观测的充分必要条件;最后,给出使得系统可观测的反馈控制矩阵的构造算法,并给出算例说明研究结果的有效性。

摘要： 考虑质心漂移、轨控推力偏心和推力偏移这几个引起干扰力矩的主要误差源,建立了空间飞行器的姿态动力学方程,选取惯组测得的角速度作为量测变量,通过可观测性秩条件对该系统的可观测性进行了分析,证明各姿态控制通道的总轨控干扰力矩均可观。基于扩展卡尔曼滤波,对空间飞行器轨控发动机引起的干扰力矩进行在线估计,并进一步在姿态控制中对其做出补偿。数学仿真的结果表明,扩展卡尔曼滤波能够实现较高的估计精度,且干扰力矩补偿后的姿态控制效果有了明显改善。

摘要： 对时差定位体制下的多站无源定位跟踪系统的可观测性进行分析。先在理想测量模式下,使用代数方程唯一解对可观测问题进行分析,得到多观测器条件下目标可观的最少观测器数目;另外,考虑实际系统的传感器和导航设备测量误差,给出了目标不可观测时的多观测器运动方程约束。

摘要： 提出了一种基于可观测性分析的机载捷联惯导系统(SINS)起飞阶段自标定方法。建立了自标定误差模型,以机载SINS和机场附近差分GPS输出之差作为观测量;对不同机动条件下的惯导待标定参数进行可观测度分析,设计了一种充分利用机场附近差分GPS和起飞阶段机动条件的飞行轨迹;利用Kalman滤波算法估计出惯导系统的待标定参数。仿真结果与可观测分析结论一致,与常规起飞过程的惯导系统自标定进行仿真对比分析,证明了该方法的有效性,为机载SINS的便捷标定提供理论依据和实际应用参考。

摘要： 本文基于eBPF技术提供的跟踪和分析、可观测性和监控、服务网格、企业安全等关键技术,与大数据、人工智能、分布式治理技术一起极大地提升了云原生环境下的性能优化和自动化运维,为操作系统内核与云原生环境之间架起技术纽带。

摘要： 初始对准技术直接关系到捷联惯导系统(SINS)的导航精度和启动时长,因此一直是惯性导航领域的研究重点和难点。为此,对SINS系统初始对准技术的发展现状进行综述。首先,简述无纬度对准、纬度已知的粗对准和精对准的基本原理,分别指出上述对准技术的优缺点及其适用条件。然后,分析和讨论现有初始对准误差抑制技术的研究热点和作用效果。最后,结合现有方法存在的问题与运载体的发展需求,对未来SINS系统初始对准技术的研究方向予以展望。

摘要： 提出一种基于电压稳定性监测的相量测量单元(phase measurement unit,PMU)最优位置配置方法。首先确定配电网在发生线路“N-1”故障或PMU“N-1”故障的情况下,仍可以保持系统完全可观测性所需的最小PMU数量和位置;然后基于快速电压稳定指数(fast voltage stability index,FVSI)确定临界负载,以监测关键母线;采用修正层次分析法(revised analytical hierarchy process,RAHP)对PMU位置进行分阶段决策,综合考虑多种可观测性指标对PMU母线进行排序;最后,应用IEEE 34配电系统进行仿真,结果验证了所提方法的准确性和有效性。

摘要： 加矩角速度作为连续自标定系统的输入激励之一,对平台惯导系统连续自标定的标定精度有着直接的影响。本文对连续自标定中加矩角速度的影响进行了分析,并通过分析结果设计了最优的加矩角速度。首先,给出了平台连续自标定模型,就加矩角速度对连续自标定模型和系统输出的影响进行了定性分析。其次,针对卡尔曼滤波的滤波过程,推导了状态量估计误差与初始估计误差之间的关系,并以此分析了卡尔曼滤波过程中的误差传播关系,定义了状态量的可观测性指标。最后,以状态量的可观测性最好为原则,得出了最优的加矩角速度。仿真分析结果表明,相比于其他加矩角速度输入,在最优加矩角速度输入下,平台误差系数的标定精度能够提高约1个数量级。

摘要： 基于非线性系统可观测性分析理论,分析了在单观测站条件下,水下电偶极子跟踪定位系统的可观测性,同时也在系统可观测的基础上分析了电偶极子的水平位置、垂直深度、电偶极子源强度对系统可观测度的影响。之后又研究了双观测站与单观测站条件下,系统的可观测度差别,及双观测站之间的距离对系统可观测度的影响。结果表明:基于单观测站的水下电偶极子跟踪定位系统是可观测的,且电偶极子水平位置和垂直深度的可观测度分别与水平和垂直电偶极子源强度大小相关;双观测站系统的可观测度大于单观测站系统的可观测度,但是双观测站之间的间距应参考目标电场辐射范围来确定。

摘要： 基于非线性系统可观测性分析理论,分析了在单观测站条件下,水下电偶极子跟踪定位系统的可观测性,同时也在系统可观测的基础上分析了电偶极子的水平位置、垂直深度、电偶极子源强度对系统可观测度的影响.之后又研究了双观测站与单观测站条件下,系统的可观测度差别,及双观测站之间的距离对系统可观测度的影响.结果表明:基于单观测站的水下电偶极子跟踪定位系统是可观测的,且电偶极子水平位置和垂直深度的可观测度分别与水平和垂直电偶极子源强度大小相关;双观测站系统的可观测度大于单观测站系统的可观测度,但是双观测站之间的间距应参考目标电场辐射范围来确定.

摘要： 针对非合作目标传感器空间配准问题,提出一种基于可观测性分析的配准算法,分别识别出测距与测向系统偏差估计的可靠程度,对于可靠性程度低的估计值,通过增加额外规则重新输入到基于非合作目标建立的线性方程组中,一起采用递推最小二乘法重新估计系统偏差大小.仿真结果表明提出的新方法切实可行,提高了目标航迹的配准精度.

摘要： 本文对联合状态估计条件下多传感器配准误差的可观测性问题进行了研究,研究表明,在相对配准意义下,多传感器系统配准误差是可观测的;而在绝对配准意义下,多传感器系统的配准误差是不可观测的.

摘要： 本文针对halo-kepler星间自主定轨模型可观测性问题,首先分析了传统星间自主定轨模型存在问题以及halo轨道的独特性质,然后通过解析化B矩阵中元素的相关性来研究模型的可观测性,阐述了自主定轨原理,给出了halo-kepler自主定轨模型的解析化B矩阵,并引入Wronskian行列式对其相关性进行判定.严格地验证了halo-kepler星间自主定轨模型能够实现星间观测自主定轨,为相关应用提供了理论支持.

摘要： 本文提出了一种适用于低精度MEMS-IMU的动基座初始对准方法,同时基于方差阵进行可观测性分析改进Kalman滤波方法.该动基座初始对准方法通过使用组合导航系统的GNSS信息,进行空中"速度+位置更新"匹配对准.基于可观测性改进的Kalman滤波算法通过对参数进行可观测性分析,对于可观测性参数利用测量更新方程进行更新计算,而对于分析出的不可观参数采用继承上一时刻的方法,从而改善了滤波的稳定性并提高了收敛精度.车载试验结果表明,在采用低精度低成本MEMS-IMU的条件下,采用本文初始对准方法和滤波方法的GNSS/MIMU组合导航系统在GNSS解算正常时的导航定位精度可达0.1m;在GNSS失锁5秒后,导航定位误差不超过3.5m.基本满足了如无人机自动着陆、舰载机自动着舰等定位精度、实时性及可靠性均要求较高的应用背景的需要.

摘要： 针对水声机动目标的被动定位与跟踪算法进行了较为全面的综述.首先阐述了水声目标的可观测性问题;然后介绍了几种机动检测算法;随后对现有的机动目标运动要素解算算法做出了详细的介绍,指出了各种算法的基本原理、优缺点以及相互关系;最后展望了水声机动目标被动定位与跟踪技术的发展方向.

摘要： 基于传统最优二位置对准方法,对线振动条件下激光陀螺捷联惯导系统误差参数辨识进行了研究.运用PWCS 可观测性理论分析了系统的可观测性,垂直方向引入线振动激励能够使系统完全可观测.利用卡尔曼滤波对误差参数进行了估计,线振动下的辨识结果更加符合导弹、火箭等航天设备的实际工作状态.计算机仿真表明同静态二位置情况相比,系统可观测程度有明显改善,姿态角误差和加速度计偏置收敛速度提高近一倍,陀螺漂移的收敛速度也较静态情况要快,水平方向上误差参数的估计值更趋近于真实值.

摘要： 纯距离观测系统一般属于被动观测系统，具有非线性性、不完全观测等，因此存在系统可观测问题以及由此而来的最优观测轨迹问题。文章用分析Gram矩阵的方法，证明了系统可观测的几个充要条件，并证明它们等价，提出了建立在FIM行列式最大基础上的最优观测模型，并求出局部最优航向的解析解。

摘要： 利用捷联惯性导航系统(SINS)和码信号声纳基线(PLBL)进行组合导航是自主潜航器(AUV)的水下导航领域的重要发展方向。基于SINS误差方程和多个基站PLBL的距离观测方程，构成Kalman框架下的导航状态递推滤波模型。针对滤波器状态可观测性问题，应用分段定常可观测理论分析SINS/PLBL组合在不同运动状态下的可观性条件，并进行相应的滤波仿真。结果表明： SINS/PLBL组合导航的系统状态可观测性与载体运动密切相关，需要满足一定机动条件才能估计出系统的全部状态，相比不完全可观测条件，状态全部可观的SINS/PLBL组合导航结果得到大大提高。

摘要： 研究了绕任意轴旋转捷联惯导系统(SINS)两位置对准问题。为了简化捷联惯导系统(SINS)的可观测性分析过程,首先提出了一种基于李雅普诺夫变换的新的SINS误差模型.应用该模型,对SINS分别绕方位轴、俯仰轴和横滚轴两位置对准时系统的可观测性进行了定量分析,明确了SINS两位置对准时分别绕三个正交轴旋转系统的可观测性情况。通过引入弹体坐标系与导航坐标系之间的旋转角速率代替传统的姿态矩阵,使导航坐标系中的转动坐标轴可以指向三维空间的任意方位,得到了两位置对准弹体绕任意轴旋转时系统状态变量估计误差的变化规律。研究结果可为进行SINS静基座快速精确对准及其工程应用提供参考价值。

摘要： 针对目前甚至未来相当长时间内相量测量装置(PMU)与数据采集与监控(SCADA)系统并存、且互为补充的局面，文章提出了充分利用PMU量测信息及SCADA系统量测信息来实现系统PMU最优化的方法，指出了常规PMU最优配置方法在使用系统已知量测信息方面的缺陷。新方法通过合理的布置、优化PMU装置，保证了系统的完全快速可观测性。通过算例验证，该方法与常规方法相比，安装较少的PMU装置即可实现系统的快速完全可观测。

摘要： 该专利的独立权利要求指示对实施例的简要描述。一种仿真控制块使得用户能够在同一阶段查看整个设计，以使用户可以在同一逻辑参考周期内观察并控制中止的设计。时钟锥和设计触发器均以在评价参考时间的周期K之后出现的状态提供。在仿真的周期K+1期间，计算周期K+1的派生时钟的值。而且，在仿真的周期K+1期间，基于时钟的周期K值计算顺序元件的值。当仿真由于中断而中止时，时钟锥恢复到其先前状态。本摘要不旨在限制权利要求的范围。

摘要： 一种基于高阶可观阵的导航系统可观测分析方法，包括根据导航系统的状态转移模型和观测模型，求取状态转移矩阵和观测矩阵；确定导航系统完全可观的最小历元数，构造低阶可观测矩阵，并利用其判断导航系统是否具备完全可观测性，若导航系统具备完全可观测性，再构造了高阶可观测矩阵，并求取不同阶数下的可观测矩阵条件数；最后利用这一系列条件数构成的条件数矢量评价导航系统可观测度。与现有可观测分析方法相比，本发明充分利用了前期导航观测量，提供了更加准确的可观测度信息，并且计算方法简单，便于工程实现。

摘要： 本发明公开了一种只用观测信息的自主导航系统可观测性解析判定方法。包括：(1)首先对空间目标的图像特征信息进行提取。(2)根据提取的空间目标的各个图像特征信息，得到目标相对航天器轨道坐标系Ooxoyozo的指向角度信息及相对速率与相对距离的比值信息。(3)根据步骤(2)所述的指向角度信息可得到只用观测信息的系统可观测性解析判定准则。本发明获得的可观测性判定方法无需系统状态信息，只需要导航观测信息，同时获得可观测性判定准则具有解析形式，无需进行复杂的矩阵运算，适合在资源严重受限的航天器上进行计算。

摘要： 本发明公开了一种考虑可观测性的水域观测平台的组合定位方法。水域观测平台在复杂水域场景中，容易受到外界干扰影响，其导航信息无法与所建立的动力学模型匹配上，导致定位精度、可靠性下降。本发明建立了18维系统状态量的水域观平台导航状态误差方程以及测速信息、深度信息的量测方程，在导航滤波过程中分析可观测性的特征向量和特征值，判断由多传感器融合算法所得到的结果真实反映导航系统状态的程度。其次，根据可观测性特征值设计自适应算法提高动力学模型和观测平台运动学过程的匹配度。同时，为抑制不可观测状态对滤波器的反馈污染，设计主动降维滤波。最终以期解决水域观测平台导航系统定位精度下降的问题，提高观测平台的作业效率。

摘要： 本发明涉及兼顾可观测性和FDIA防御性的配电网PMU配置方法，包括根据配电网的网络拓扑结构构造连接矩阵；由配电网网络拓扑结构的特点在特定位置上预先配置PMU以达到充分利用PMU的目的；由状态估计的直流模型获取迭代雅克比矩阵；据简化行梯形算法对迭代雅克比矩阵进行矩阵的初等变换获得配电网的脆弱区域，找到最省力攻击区域；对网络攻击的最省力攻击模型制定防御对策，在被防御节点处配置PMU以防御虚假数据注入攻击；综合考虑配电网的可观测性和防御性生成最终的PMU配置方案。本发明能兼顾配电网的可观测性和防御性，且配置PMU节点的数量比只考虑攻击配置PMU的方案少，提高防御效果，降低成本，具有较好的工程实现性。

摘要： 一种基于高阶可观阵的导航系统可观测分析方法，包括根据导航系统的状态转移模型和观测模型，求取状态转移矩阵和观测矩阵；确定导航系统完全可观的最小历元数，构造低阶可观测矩阵，并利用其判断导航系统是否具备完全可观测性，若导航系统具备完全可观测性，再构造了高阶可观测矩阵，并求取不同阶数下的可观测矩阵条件数；最后利用这一系列条件数构成的条件数矢量评价导航系统可观测度。与现有可观测分析方法相比，本发明充分利用了前期导航观测量，提供了更加准确的可观测度信息，并且计算方法简单，便于工程实现。

摘要： 本发明公开了一种微服务应用可观测性系统。所述系统，包括：采集器、数据网关和数据中心；采集器通过数据网关与数据中心连接；采集器部署在用户环境中的应用系统中；采集器用于采集应用产生的各类数据，形成应用数据；数据网关用于将应用数据传输至数据中心；数据中心用于查看应用数据、按类存储应用数据、对应用数据进行异常检测并发出告警以及采用内置的数据分析模块进行相应的分析。本发明部署简便，便于实现可观测性服务。

摘要： 本发明公开了一种基于智能检测的可观测性分析方法，该方法采用可观测性分析系统，包括信息采集模块、数据分析模块与结果处理模块，所述信息采集模块与数据分析模块电连接，数据分析模块与结果处理模块电连接，所述信息采集模块用于对宠物狗相关的信息进行采集记录，所述数据分析模块用于对采集的数据信息进行计算分析，所述结果处理模块用于对计算分析结果进行处理，所述信息采集模块包括检测模块、时间记录模块、幅度测量模块与识别模块，所述检测模块与时间记录模块电连接，所述幅度测量模块与检测模块电连接，所述时间记录模块与幅度测量模块电连接，本发明，具有可根据宠物狗身体所需来正确控制进食量的特点。

摘要： 本发明公开了一种有限块长下满足QoS通信时延约束时为PMU设备分配带宽资源的策略，并使得智能电网系统可观测性的性能最大化。电网可观测性是智能电网系统稳定运行的基础，同时相关量测数据有着较为严格的时延要求。本发明采用有限块长理论分析PMU设备信息的传输，基于模拟退火算法和黄金分割搜索法提出带宽资源的分配算法，该算法能够保证电网可观测性性能的同时，相比于等带宽分配方式能提升30％左右频谱效率。同时使用有效容量理论从统计角度保证通信时延小于时延阈值，对数据实时性进行要求。最终给出有限块长下满足通信时延约束时的带宽资源的最优分配方案，并且使得电网可观测性性能最大化。

摘要： 本发明公开了一种以保证智能电网系统可观测性为前提，同时满足QoS通信时延情况下，以上行链路非正交多址方式为PMU分配通信资源的策略，本发明中通信资源包括带宽资源和功率资源。本发明采用非正交多址方式，基于模拟退火算法和二分法提出该方式下带宽资源和功率资源的分配算法，该算法能够保证电网可观测性性能的同时，相比于OMA方式能提升20％左右频谱效率。同时使用有效容量理论引从统计角度保证通信延迟小于时延阈值，对数据实时性进行要求。最终给出电网系统满足时延要求的情况下基于上行NOMA方式时通信资源的最优分配方案，并且使得保证电网可观测性性能、通信性能的同时大幅度提升频谱效率。