基于改进麻雀搜索算法优化BP神经网络的气动光学成像偏移预测
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作者:
作者单位:

(1.天津理工大学 天津市复杂控制理论与应用重点实验室,电气电子工程学院,天津 300384; 2.深圳安软科技股份有限公司天津分公司,天津 300220; 3.中山大学 智能工程学院 ,广东 广州 510275)

作者简介:

许亮(1980-),男,副教授,硕士研究生导师,主要从事 气动光学、发动机故障诊断与健康管理等方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61975151,0)资助项目 (1.天津理工大学 天津市复杂控制理论与应用重点实验室,电气电子工程学院,天津 300384; 2.深圳安软科技股份有限公司天津分公司,天津 300220; 3.中山大学 智能工程学院 ,广东 广州 510275)


Improved sparrow search algorithm based BP neural networks for aero-optical ima ging deviation prediction
Author:
Affiliation:

(1.Tianjin Key Laboratory for Control Theory & Applications in Complicated Syste ms,and School of Electrical and Electronic Engineering,Tianjin University of Tec hnology,Tianjin 300384,China; 2.Softsz Corp.,Ltd.,Tianjin 300220,China; 3.School of Intellignet Engineering,SunYat-sen University,Guangdong,Guangzhou 510275,China)

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    摘要:

    气动光学效应导致的目标图像偏移对于飞行器的导航、定位以及寻的影响很大,对气 动光学成像偏移的实时补偿具有重要的实用价值。提出了一种基于改进型麻雀搜索算法 优化BP神经网络(improved sparrow search agorithm optimized BP neural network, ISSA-BP)的模型,对气动光学成像偏移进行预测。为提高预测算法的 搜索和跳出局部最优的能力,在标准麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)中借助鸟群算法(bird swarm algorithm,BSA)飞行行 为的思想,使加入者以一定的概率向发现者靠近,缩短了算法的运行时间,保证了全局收敛 和种群的多样性。最后将 算法模型与BP神经网络模型和麻雀搜索算法优化BP神经网络(sparrow search algorithm BP,SSA-BP)模型进行对比 ,使用三种评价指标对三种算法模型进行评价, 结果表明的ISSA-BP模型能够及时准确的对气动光学成像偏移进行预测,ISSA-BP 模型的均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R2)分别为2.511、1.969和0.999。

    Abstract:

    The target image deviation caused by aero-optical effect has a great influence on the navigation,positioning and homing of aircraft,so it has an important practical v alue for the real-time compensation of aero-optical imaging deviation.In this paper,an improved sparro w search algorithm optimized BP neural network (ISS-BP) model is proposed to predict the aero-optical imaging deviation.In order to improve the ability of the prediction algorithm to search and jump out of the local optimal,the bird swarm algorithm (BSA) flight behavior in the s tandard sparrow search algorithm (SSA) is used to make the entrants approach the finders with a certain probability to shorten the running time of the algorithm and ensure the global convergence and the diversity of the population.Finally,the algorithm model in this paper,BP neural network model and sparrow search algori thm optimization BP neural network (SSA-BP) model are compared and three evaluation indexes are used to evaluate the three algorithm models.The results show th at the ISSA-BP model in this paper can predict the aero-optical imaging deviation accurately a nd timely,and the mean square error (MSE),mean absolute error (MAE) and determination coefficient (R2) of ISSA-BP model are 2.511E-11,1.969E-06and 0.99989,respecti vely.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

许亮,张紫叶,陈曦,赵世伟,王鹿洋,王涛.基于改进麻雀搜索算法优化BP神经网络的气动光学成像偏移预测[J].光电子激光,2021,32(6):653~658

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  • 收稿日期:2021-02-12
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  • 在线发布日期: 2021-08-20
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