[发明专利]一种飞机结构应变异常检测的多策略处理方法

权利要求书

1.一种飞机结构应变异常检测的多策略处理方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、信号噪声分布特性分析：对飞机实验中被测试部位采集的应变片信号数据即原始数据进行噪声处理，将噪声处理后的数据与原始数据做差，得到原始信号的噪声分布，其噪声分布为微小毛糙信号和峰谷区异动单信号；

步骤2：对噪声分布的微小毛糙信号和峰谷区异动单信号信号进行平滑预处理；

步骤3、以近似拟合分组策略处理平滑预处理后的信号，形成信号数据集：

第一步：采用多种步长的比例抽样将原始长时序信号进行趋势拟合；

第二部：采用L1TV信号处理，以L1范数和全变分最小化将噪声信号进行边缘正则化处理；

第三步：鉴别信号跳变波动值大于阈值的，作为特殊信号并予以特殊信号标签；

步骤4、训练神经网络：将数据集的信号进行分类标签赋值，正常信号为0，特殊信号即预警信号为1；将信号数据集输入BP神经网络进行学习训练；

步骤5、应变信号判断阶段：将原始待测试信号数据作为步骤4训练后的BP神经网络模型的输入，输出信号值大于信号预警值时需要预警，小于或等于信号预警值则不需要预警。

2.根据权利要求1所述飞机结构应变异常检测的多策略处理方法，其特征在于：所述步骤1的信号数据的噪声分布特性采用去除离群值、移动平均数、移动中位数、3σ准则、高斯滤波、均值滤波、中值滤波或小波变换方法。

3.根据权利要求1所述飞机结构应变异常检测的多策略处理方法，其特征在于：所述步骤2的平滑预处理采用移动平均值、移动中位数、高斯加权移动平均值、线性回归、二次回归、稳健线性回归、稳健二次回归或Savitzky-Golay滤波方法。

4.根据权利要求1所述飞机结构应变异常检测的多策略处理方法，其特征在于：所述步骤3的信号跳变波动值阈值为300。

5.根据权利要求1所述飞机结构应变异常检测的多策略处理方法，其特征在于：所述步骤4的信号预警值为0.2。

6.根据权利要求1所述飞机结构应变异常检测的多策略处理方法，其特征在于：所述步骤3的L1TV信号处理采用改进的L1TV方法，为标量信号和圆值信号上L1-TV最小化的精确非迭代算法，其中的实值数据和圆值数据的L1-TV泛函定义为：

其中d表示在对应数据空间中两个点之间的距离，w_n的合理值是采样点t_n到其相邻点t_n-1和t_n+1的平均距离，即w_n＝(t_n-t_n-1+t_n+1-t_n)/2＝(t_n+1-t_n-1)/2；在实验中，采用等距采样，则对n＝1,...,N有w_n＝1。