最优奇偶向量法在冗余捷联惯组故障检测中的应用研究

李超兵 张志良

北京航天自动控制研究所， 北京100854



最优奇偶向量法在冗余捷联惯组故障检测中的应用研究

李超兵 张志良

北京航天自动控制研究所， 北京100854

验证了最优奇偶向量法(OPT)在3套正交安装的捷联惯组下故障检测的可行性及其检测效果。针对2种不同的故障模型(硬故障和缓变故障)，分别进行了仿真试验，证明最优奇偶向量法对硬故障检测的灵敏度很高，但对于缓变故障，检测存在一定的延迟。与阈值法相比，最优奇偶向量法的检测效果总体较优，在中等幅值故障(2～4(°)/h)的检测上，漏警率至少降低1个数量级。 关键词 故障检测; 最优奇偶向量法(OPT); 捷联惯组; 冗余配置

在现代航空航天事业中，导航系统的精度和可靠性显得越来越重要。故障检测与诊断技术为提高系统的可靠性提供了一条有效途径。在捷联惯导系统(SINS)中，惯性组件是导航与控制系统的关键部件，通常是控制系统中容易发生故障的部分并易受不良环境的影响，而且由于它们的体积和重量都较小，因此多采用传感器级的余度配置来提高系统的可靠性[1]。对冗余传感器实现故障检测、诊断与隔离和系统重构，使导航系统具有容错能力。在火箭的故障检测系统中，惯性测量装置系统级冗余是根据获得的三惯组输出量，从整个控制系统角度，进行典型故障阈值的设计，通过故障的判别和表决，输出诊断后的正确结果，从而计算火箭的导航信息[2]。

国内外对最优奇偶向量法在冗余捷联惯组故障检测中的应用也有深入的研究。……