专家系统在组合导航辅助决策中的应用研究

《专家系统在组合导航辅助决策中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、专家系统在组合导航辅助决策中的应用研究程林（中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西西安710000）【摘要】随着计算机科学技术的进步和现代化高技术战争的不断发展，信息的智能化处理将是未来战斗机的发展趋势。为此，研究了一种基于专家系统的组合导航处理方法，即以获取最优的导航定位信息为目的，探索利用基于规则的专家系统实现组合导航系统中的导航源辅助决策功能，通过设计并构建导航专家系统，以期实时地获得最佳的导航源组合效果，为专家系统在多导航源组合导航中的应用奠定基础。.jyqkplate导航源(slot可用状态(default空)

2、)(slot工作模式(default空))(slot异常标志(default空))(multislot台站信息(default(create$)))(multislot识别字(default(create$)))(slot收星个数(default空))(multislot可用卫星(default(create$)))(multislot卫星编号(default(create$)))(slot仰角(default空))(slot测距(default空)))本系统采用产生式规则对知识进行表示，产生式是一组特定规则，用来将一组

3、符号转换成另一组符号。也就是说，提供一个输入字符串，即前件，产生式规则能够产生一个新的字符串，即结果，产生式规则建立的基本格式为：IF条件1AND条件2……AND条件nTHEN结论在规则中IF和THEN之间的部分为条件部分,THEN后面的部分是结论部分。产生式规则具有与为类思想方式接近的特点，能有效简洁地表达领域知识。导航专家系统的知识库就是将导航领域专家的领域知识和经验，作为知识库的基本主体，经过分析和抽象，建立合理完善的导航知识库，为组合导航处理提供决策依据。本文在组合导航处理系统中考虑的决策因素主要包括：数据可用状

4、态、工作模式、台站信息、识别字、接收的卫星颗数、对应的卫星编号、异常标志、仰角、测距等，以GNSS为例，其主要决策因素如图2所示：（2）推理机：对运行进行整体控制推理机是基于规则的专家系统的控制中心，决定哪些规则的前件满足条件，从而激活相应规则的后件去执行对应的操作，推理过程实际上是一个搜索和匹配的过程。推理机根据输入的导航源数据对知识库进行搜索，控制满足一定条件时相应的动作会被激活，直至推理完成，得到最优的导航决策信息。本文研究中的推理机选用正向链推理，采用Rete模式匹配算法，从输入的导航源信息出发，使用规则进行启发

5、式搜索，若规则前提匹配，则该规则选中，规则结论加入综合数据库，若问题未完全解出，继续推理，若完成，则退出。该算法极大地提高了推理的效率，为组合导航处理提供快速的决策反应。（3）综合数据库：包含推理所需的数据综合数据库用来存储推理过程中得到的各种中间状态、事实、数据、初始状态及目标等。它相当于工作存储器，用来存放用户回答的事实、已知的事实和由推理得到的事实，而且随着问题的不同，数据库的内容也可以是动态变化的。在推理过程中，推理机根据规则的执行情况对事实表进行相应操作，如删除事实、添加事实和修改事实等。3组合导航系统组合导航

6、处理系统的总体架构如图3所示，包含导航传感器、导航专家系统和信息融合三个模块。相比较于通常的组合导航架构而言，本文研究的方法增加了导航专家系统，即对导航传感器是否参与信息融合进行辅助决策。本文的组合导航处理系统中，导航专家系统可以通过知识库中存储的大量的导航领域专家知识，模拟领域专家自动推理和判断，对导航源的实时状态进行筛选，选取实时状态最佳的导航源组合，具体包括以下步骤：（1）导航源传感器包括飞机装备的主要导航源传感器，能够提供完整的导航信息输出。导航源传感器生成导航源信息及导航源状态，通过局域网进行实时广播，包括GN

7、SS、INS、MLS、JTIDS、TACAN等导航源传感器；（2）导航专家系统中包含大量以产生式规则表示的导航专家知识，包括各种导航源的可用状态、工作模式、台站信息、识别字、接收的卫星颗数、对应的卫星编号、异常标志、仰角、测距等。导航专家系统通过网络实时接收导航源信息及导航源状态，以GNSS为例，参照图2，其对应的推理决策过程如下：首先将导航源传感器信息作为初始事实载入综合数据库，执行规则，以GNSS的可用状态为条件对知识库中的规则进行匹配，当规则匹配成功后，判断可用状态的槽值，若为不可用，则数据不可用，GNSS无法定位

8、，退出；若为可用，则执行规则，将该规则的结论生成事实，加入综合数据库；然后继续进行匹配，当下一条规则匹配成功后，判断异常标志的槽值，若为有异常，则数据异常，GNSS无法定位，退出；若为无异常，则执行规则，将该规则的结论生成事实，加入综合数据库；再次进行匹配，当下一条规则匹配成功后，判断收星个数的槽值，若收星个数<