一種遙測數(shù)據(jù)野值剔除方法

摘 要：通過對遙測系統(tǒng)參數(shù)特性的分析，法采用前推差分算式進行預測和判斷野值，該算法克服避免野值的逆?zhèn)鳎ζ溥M行改進，使其可以剔除大量的連片的野值，并且算法簡單且精度高，適用于數(shù)據(jù)的實時處理的合理性檢驗。

關鍵詞：遙測 野值 剔除

中圖分類號：V417 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（b）-0029-01

在一些試驗中，需要使用遙測技術對被試產品的關鍵技術進行實施監(jiān)控，并做出是否有異常的判斷，而由于遙測數(shù)據(jù)由于誤碼的原因，數(shù)據(jù)存在野值和干擾數(shù)據(jù)，影響推理結果的準確性。遙測指顯軟件顯示各個關鍵參數(shù)曲線以及相應的閾值，遙測數(shù)據(jù)中出現(xiàn)問題主要依靠相關技術人員在現(xiàn)場進行監(jiān)視與分析，當系統(tǒng)出現(xiàn)問題時常會顯得非常匆忙，對試驗結果判斷也會帶來一定程度的影響。這就需要一種方法，通過比較產品遙測關鍵參數(shù)的實測值與期望值之間的差異來判斷產品是否異常。從而代替過分依賴人工經驗以及難以實現(xiàn)故障判斷與預測的自動推理。

1 遙測參數(shù)判斷預處理

在許多遙測系統(tǒng)中，由于遙測數(shù)據(jù)由于誤碼的原因，數(shù)據(jù)存在野值和干擾數(shù)據(jù)，影響推理結果的準確性。在判斷之前要先把干擾數(shù)據(jù)從故障異常數(shù)據(jù)中分離出來，這樣保證用于判斷的數(shù)據(jù)是可信度高的，避免因干擾數(shù)據(jù)影響了判斷正常進行。

2 遙測參數(shù)分類

遙測參數(shù)多，數(shù)據(jù)量巨大，要實現(xiàn)遙測參數(shù)實時自動判讀，首先要對遙測數(shù)據(jù)進行詳細的歸納、分析。并了解遙測參數(shù)的特性和真實數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。根據(jù)實際情況，可以將判斷的緩變參數(shù)分為以下幾類：（1）開關指令類；（2）平滑緩變參數(shù)；（3）有變化的緩變參數(shù)。

2.1 合理性檢驗

在進行知識庫建立和異常判決時，為了得到合理的數(shù)據(jù)以及相應準確的判決結果，部分參數(shù)需要一定的合理性算法進行處理，把數(shù)據(jù)中那些由于傳感器測量誤差等某些外界因素所產生的錯誤數(shù)據(jù)加以剔除，以保證下一步具體進行一系列的數(shù)據(jù)分析和判斷時所使用的數(shù)據(jù)都是有意義的。

2.2 合理性檢驗的方法

在遙測數(shù)據(jù)傳輸過程中，由于傳感器、變換器及無線電傳輸中的干擾等造成的異常跳點，往往會導致測量數(shù)據(jù)中包含一些很不合理的跳點，稱之為野值。如果不將野值從遙測參數(shù)中排除掉，用此遙測參數(shù)進行異常判決得出的結果必定不正確，所以我們必須在數(shù)據(jù)合理性檢驗過程中將野值剔除。

本方法采用的是7點二階算法前推差分算式進行預測和判斷野值的，算法的公式如式（1）和（2）所示。

（1）

（2）

其中i=7，8，…，N，yi為原始試驗數(shù)據(jù)，為插值后數(shù)據(jù)。先檢驗前六個點是正常點，用式（1）按時間順序逐點計算和信息。對于野值，其vi遠大于正常值。經驗表明，滿足下列公式者為野值：（3）

通常使用數(shù)據(jù)中的連續(xù)跳點的值都比較接近，可用下式剔除連續(xù)跳點。當K點為野值時，則滿足下式的點也是野值：

（i=1，2，…m）（4）

公式假定在一般情況下，在飛行試驗任務中，試驗數(shù)據(jù)中連續(xù)跳點很少超過4點，故取m=3，以避免將階躍信號當作野值剔除。當滿足式（4）的點超過3，認為yk，yk+1，…yk+m皆為正常值。野值取為零。或者由于遙測之前，產品說明書會提供一些模擬的理論真值數(shù)據(jù)，因此針對不同的遙測參數(shù)，可以根據(jù)具體的參數(shù)特點和理論真值的趨勢來設定m。m的確定難以把握。根據(jù)經驗，在以往遙測數(shù)據(jù)中，遙測參數(shù)確實會出現(xiàn)了大量的連片的野值，因此這種限定m的算法有一定弊端，本項目對這個算法進行了改進，對m不加以限定，而是只要不滿足式（4），說明后續(xù)的點與野值很相近，可以定為野值。具體流程圖見圖1。

2.3 合理性檢驗實例分析

以某次遙測數(shù)據(jù)為例，對高壓轉子轉速這個參數(shù)用該算法進行合理性檢驗，可以有效剔除野值。檢驗前和檢驗后的數(shù)據(jù)對比如圖2-圖3。

3 結論

該文研究了用前推差分多項式擬合的剔除遙測參數(shù)野值的算法，該算法克服避免野值的逆?zhèn)鳎ζ溥M行改進，使其可以剔除大量的連片的野值，并且算法簡單且精度高，適用于數(shù)據(jù)的實時處理的合理性檢驗。

參考文獻

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