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基于维纳过程的卫星用光纤陀螺剩余寿命预测

唐圣金 郭晓松 司小胜 王振业

唐圣金, 郭晓松, 司小胜, 王振业. 基于维纳过程的卫星用光纤陀螺剩余寿命预测[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3347-3352.
引用本文: 唐圣金, 郭晓松, 司小胜, 王振业. 基于维纳过程的卫星用光纤陀螺剩余寿命预测[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3347-3352.
Tang Shengjin, Guo Xiaosong, Si Xiaosheng, Wang Zhenye. Remaining useful life prediction of FOGs used for satellite based on Wiener process[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12): 3347-3352.
Citation: Tang Shengjin, Guo Xiaosong, Si Xiaosheng, Wang Zhenye. Remaining useful life prediction of FOGs used for satellite based on Wiener process[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12): 3347-3352.

基于维纳过程的卫星用光纤陀螺剩余寿命预测

基金项目: 

国家自然科学基金(61172182)

详细信息
    作者简介:

    唐圣金(1985-),男,博士生,主要从事陀螺仪剩余寿命预测、系统可靠性评估、预测维护、光电检测等方面的研究。Email:tangshengjin27@126.com;郭晓松(1957-),男,教授,博士生导师,主要从事光电瞄准技术、故障诊断技术、系统可靠性评估等方面的研究。Email:guoxiaosong_1957@126.com

    唐圣金(1985-),男,博士生,主要从事陀螺仪剩余寿命预测、系统可靠性评估、预测维护、光电检测等方面的研究。Email:tangshengjin27@126.com;郭晓松(1957-),男,教授,博士生导师,主要从事光电瞄准技术、故障诊断技术、系统可靠性评估等方面的研究。Email:guoxiaosong_1957@126.com

  • 中图分类号: V448.22

Remaining useful life prediction of FOGs used for satellite based on Wiener process

  • 摘要: 卫星用光纤陀螺的剩余寿命预测是卫星健康状态管理中的一个关键问题。针对传统的退化过程建模不能考虑同批设备中个体差异的问题,提出采用一种基于维纳过程的随机变量模型对光纤陀螺在空间环境下的退化特性进行建模。该模型将维纳过程中的漂移系数看成随机变量以描述个体差异,传统的维纳过程是其特例。依据该模型,可以得到光纤陀螺的可靠性指标和剩余寿命信息。仿真试验表明,文中提出的退化建模方法的精度明显高于传统方法,具有一定的工程应用价值。
  • [1] Yang Yuanhong, Shen Tong, Guo Jinjin. Fiber optic gyroscope technology and application[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(5): 626-631. (in Chinese) 杨远洪, 申彤, 郭锦锦. 光纤陀螺技术及应用[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(5): 626-631.
    [2] Wang Wei, Yang Qingsheng, Wang Xuefeng. Application of fiber-optic gyro in space and key technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(5): 509-512. (in Chinese) 王巍, 杨清生, 王学锋. 光纤陀螺的空间应用及其关键术[J]. 红外与激光工程, 2006, 35(5): 509-512.
    [3] Ma Jing, Xin Bo. FOG reliability analysis based on space use environment[J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2006, 14(6): 81-85. (in Chinese) 马静, 辛波. 基于空间应用环境的光纤陀螺可靠性分析[J]. 中国惯性技术学报, 2006, 14(6): 81-85.
    [4] Mi Jian, Zhang Chunxi, Li Zheng, et al. Effect of polarization interference on fiber optic gyro performance[J]. Acta Optica Sinica, 2006, 26(8): 1140-1144. (in Chinese) 米剑, 张春熹, 李铮, 等. 偏光干涉对光纤陀螺性能的影响[J]. 光学学报, 2006, 26(8): 1140-1144.
    [5] Liu Dewen, Xiao Wen, Wei Bo. Mechanism of radiation effects on fiber optic gyros[J]. Acta Optica Sinica, 2008, 28(3): 419-422. (in Chinese) 刘德文, 肖文, 魏博. 光纤陀螺受辐照影响机理分析[J]. 光学学报, 2008, 28(3): 419-422.
    [6] Wang Xueqin, Zhang Chunxi, Jin Jing, et al. Radiation-induced attenuation effect on special optical fibers applied in space[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(12): 2516-2520. (in Chinese) 王学勤, 张春熹, 金靖, 等. 空间用特种光纤的辐射致衰减效应[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(12): 2516-2520.
    [7] Chao Daihong, Ma Jing, Chen Shuying, et al. Reliability assessment of FOGs used for satellite from degradation data[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(9): 1763-1767. (in Chinese) 晁代宏, 马静, 陈淑英, 等. 基于性能退化的卫星用光纤陀螺可靠性评估[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(9): 1763-1767.
    [8] Ma Jing, Yuan Dandan, Chao Daihong, et al. Accelerated storage life evaluation of FOG based on drift Brownian movement[J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2010, 18(6): 756-780. (in Chinese) 马静, 苑丹丹, 晁代宏, 等. 基于漂移布朗运动的光纤陀螺加速贮存寿命评估[J]. 中国惯性技术学报, 2010, 18(6): 756-780.
    [9] Chao Daihong, Ma Jing, Chen Shuying. Assessment of storage reliability for FOGs by multivariate degradation data[J]. Optics and Precision Engineering, 2011, 19(1): 35-40. (in Chinese) 晁代宏, 马静, 陈淑英. 应用多元性能退化量评估光纤陀螺贮存的可靠性[J]. 光学 精密工程, 2011, 19(1): 35-40.
    [10] Chao Daihong, Ma Jing, Zhang Chunxi. Reliability assessment of super-luminescent diodes from performance degradation data[J]. Acta Optica Sinica, 2010, 30(10): 3044-3048. (in Chinese) 晁代宏, 马静, 张春熹. 基于性能退化数据的超辐射发光二极管可靠性评估研究[J]. 光学学报, 2010, 30(10): 3044-3048.
    [11] Chao Daihong, Wang Tao, Ma Jing, et al. Degradation failure modeling of SLD based on one-dimensional Brown motion[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(7): 1848-1854. (in Chinese) 晁代宏, 王涛, 马静, 等. 基于一维漂移布朗运动的SLD退化失效建模[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(7): 1848-1854.
    [12] Lu C J, Meeker W Q. Using degradation measures to estimate a time-to-failure distribution[J]. Technometrics, 1993, 35: 543-559.
    [13] Peng C Y, Tseng S T. Mis-specification analysis of linear degradation models[J]. IEEE Transactions on Reliability, 2009, 58(3): 444-455.
    [14] Gebraeel N Z, Lawley M A, Li R, et al. Residual-life distributions from component degradation signals: a Bayesian approach[J]. IIE Transactions, 2005, 37: 543-557.
    [15] Si X S, Wang W, Hu C H, et al. Remaining useful life estimation based on a nonlinear diffusion degradation process[J]. IEEE Transactions on Reliability, 2012, 61(1): 50-67.
    [16] Si Xiaosheng, Hu Changhua, Zhou Donghua. Nonlinear degradation process modeling and remaining useful life estimation subject to measurement error[J]. Acta Automatica Sinica, 2013, 39(5): 530-541. (in Chinese) 司小胜, 胡昌华, 周东华. 带测量误差的非线性退化过程建模与剩余寿命估计[J]. 自动化学报, 2013, 39(5): 530-541.
    [17] 林元烈. 应用随机过程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2002: 47-48.
  • [1] 李斌, 蔡春龙, 孟祥涛.  基于组合滤波的光纤陀螺惯导/星敏感器组合导航算法 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1217005-1217005(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1217005
    [2] 吴军伟, 缪玲娟, 李福胜, 沈军.  改进支持向量机的光纤陀螺温度漂移补偿方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0522003
    [3] 李贺, 邓学文, 朱奎宝, 邓年茂.  光纤陀螺抑制过调制串扰的多态方波调制方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 822004-0822004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0822004
    [4] 王夏霄, 张宇宁, 魏良勇, 高洋洋.  光纤陀螺光源SLD启动时波长的变化机理 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1220003-1220003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1220003
    [5] 肖文健, 马东玺, 陈志斌, 刘先红, 肖程.  一种用于光纤陀螺降噪的鲁棒平滑滤波算法 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617005-0617005(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0617005
    [6] 孟祥涛, 向政, 郭景, 李美清.  非均匀采样条件下光纤陀螺微小角振动信号检测技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 322004-0322004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0322004
    [7] 郑华, 郑永秋, 安盼龙, 张婷, 卢晓云, 薛晨阳.  光纤环形谐振腔输入功率波动对谐振式光纤陀螺的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1122002-1122002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1122002
    [8] 谢良平, 李瑞, 张斌, 王京献, 张春熹.  单模光纤弯曲半径对光纤陀螺标度因数稳定性的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122001-0122001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0122001
    [9] 杨永清, 梁雁冰, 李治国, 梁冬生.  基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1898-1903.
    [10] 王洪波, 李勤.  光纤陀螺光学器件的空间辐射效应及防护技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 682-687.
    [11] 单联洁, 马玉洲, 梁迎春.  一种光纤陀螺干涉仪光纤长度误差量测量方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1574-1578.
    [12] 刘颖, 范永青, 徐金涛.  光纤陀螺组合的热设计及分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3750-3754.
    [13] 张春熹, 王璐, 高爽, 李慧鹏, 林铁, 李先慕, 王涛.  基于动态Allan 方差的光纤陀螺随机误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3081-3088.
    [14] 韩正英, 高涵, 高业胜, 赵耀.  光纤环应力分布测试对光纤陀螺性能的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4128-4132.
    [15] 潘雄, 张春生, 王夏霄, 王熙辰, 赵亚飞, 王定球.  反馈延迟对光纤陀螺振动误差特性的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2607-2612.
    [16] 赵曦晶, 刘光斌, 汪立新, 何志昆, 赵晗.  光纤陀螺温度漂移自适应网络模糊推理补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 790-794.
    [17] 何小飞, 王巍, 黄继勋.  联邦滤波在光纤陀螺捷联惯导系统传递对准中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 993-997.
    [18] 王巍, 向政, 王国栋.  自适应Kalman滤波在光纤陀螺SINS/GNSS紧组合导航中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 686-691.
    [19] 张勇刚, 郜中星, 吴磊.  尾纤长度不对称导致的光纤陀螺振动误差分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 476-481.
    [20] 沈军, 缪玲娟, 吴军伟, 郭子伟.  基于RBF神经网络的光纤陀螺启动补偿及应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 119-124.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-10
  • 修回日期:  2013-05-12
  • 刊出日期:  2013-12-25

基于维纳过程的卫星用光纤陀螺剩余寿命预测

    作者简介:

    唐圣金(1985-),男,博士生,主要从事陀螺仪剩余寿命预测、系统可靠性评估、预测维护、光电检测等方面的研究。Email:tangshengjin27@126.com;郭晓松(1957-),男,教授,博士生导师,主要从事光电瞄准技术、故障诊断技术、系统可靠性评估等方面的研究。Email:guoxiaosong_1957@126.com

    唐圣金(1985-),男,博士生,主要从事陀螺仪剩余寿命预测、系统可靠性评估、预测维护、光电检测等方面的研究。Email:tangshengjin27@126.com;郭晓松(1957-),男,教授,博士生导师,主要从事光电瞄准技术、故障诊断技术、系统可靠性评估等方面的研究。Email:guoxiaosong_1957@126.com

基金项目:

国家自然科学基金(61172182)

  • 中图分类号: V448.22

摘要: 卫星用光纤陀螺的剩余寿命预测是卫星健康状态管理中的一个关键问题。针对传统的退化过程建模不能考虑同批设备中个体差异的问题,提出采用一种基于维纳过程的随机变量模型对光纤陀螺在空间环境下的退化特性进行建模。该模型将维纳过程中的漂移系数看成随机变量以描述个体差异,传统的维纳过程是其特例。依据该模型,可以得到光纤陀螺的可靠性指标和剩余寿命信息。仿真试验表明,文中提出的退化建模方法的精度明显高于传统方法,具有一定的工程应用价值。

English Abstract

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