[發明專利]一種基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法

有效

• 申請號: 201911390639.4
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111121823B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 陳凱;樊浩;趙子祥;周鈞
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法，通過從每一個四組合中選出兩個三元組，分別以三元組中慣性傳感器的輸出同時進行導航解算得到導航參數以及三元組測量的角速度和比力，然后計算導航奇偶向量，將導航奇偶向量與姿態、位置、速度精度要求比較，只要其中一個參數超過了精度限制，則表明發生故障。本發明提出的基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法，利用導航解形成奇偶校驗方程，能夠有效檢測“軟故障”。

技術領域

本發明屬飛行器導航技術領域，具體涉及冗余捷聯慣組故障檢測方法。

背景技術

為了提高飛行器導航系統的可靠性，多采用冗余捷聯慣組。故障檢測作為冗余技術中的關鍵環節，一直是廣大科研工作者的研究熱點。

在目前可查閱到的資料中，冗余捷聯慣組故障檢測大多采用慣性傳感器連續性輸出構造統計量，利用統計量的分布特性設計故障檢測的閾值。但是，在工程實際中慣性傳感器是以脈沖形式輸出的，量化輸出會打亂統計量的分布特性，從而給閾值設計帶來困難。同時，現有技術對“軟故障”(小故障，隨時間積累，從而影響導航解算)的檢測效果不是很理想。

發明內容

要解決的技術問題

針對現有故障檢測方法在量化輸出的情況下，存在閾值設計的難題，本發明提出了一種基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法。

技術方案

一種基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：計算導航奇偶向量的個數，即對慣性傳感器進行四組合：

式中，n表示冗余捷聯慣組中慣性傳感器的個數，n≥5；

步驟2：從每一個四組合中任意選出兩個三元組；

步驟3：分別以兩個三元組中慣性傳感器的輸出進行導航解算：

式中，分別表示由三元組abc解算得到的導航參數以及三元組abc測量的角速度和比力；分別表示由三元組bcd解算得到的導航參數以及三元組bcd測量的角速度和比力；

步驟4：定義導航奇偶向量：

式中，ΔX_abcd表示四組合abcd對應的導航奇偶向量，和分別表示由三元組abc、三元組bcd解算得到的導航參數；

步驟5：進行故障檢測，將導航奇偶向量與姿態、位置、速度精度要求δ比較，只要其中一個參數超過了精度限制，則表明發生故障。

有益效果

本發明提出的一種基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法，利用已知的導航參數技術指標確定閾值，方便快捷，有效避免了閾值設計的難題。同時，本發明提出的基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法，利用導航解形成奇偶校驗方程，能夠有效檢測“軟故障”。

附圖說明

圖1三正交兩斜置十表冗余捷聯慣組配置示意圖

圖2基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測流程圖

具體實施方式

現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述：

以三正交兩斜置十表冗余捷聯慣組配置(如圖1所示)為例，一種基于并行導航解算的冗余捷聯慣組故障檢測方法主要包括如下步驟：

步驟一：計算導航奇偶向量的個數，即對慣性傳感器進行四組合