[发明专利]用于姿态错误检测的系统和方法

权利要求书

1.一种用于飞行器姿态测量系统的错误检测系统（100），该错误检测系统（100）包括：

传感器监视器，其耦合到飞行器姿态测量系统的第一惯性测量单元，该传感器监视器包括：

用于第一惯性测量单元的导航误差模型，导航误差模型被配置成模拟多个误差状态（210），其至少包括根据由第一惯性测量单元生成的数据确定的姿态误差状态矢量、速度误差状态矢量、和位置误差状态矢量；以及

传播器-估计器，其被配置成基于GNSS数据来传播和更新来自导航误差模型的多个误差状态（210）；以及

残差评估器（145），其被配置成输入由传播器-估计器生成的测量误差残留值，其中当测量误差残留值超过预定统计阈值时，残差评估器（145）输出警报信号；

该错误检测系统（100）还包括：

第二传感器监视器，其耦合到飞行器姿态测量系统的第二惯性测量单元，所述第二传感器监视器包括：

用于第二惯性测量单元的第二导航误差模型，该导航误差模型被配置成模拟多个误差状态（210），其至少包括根据由第二惯性测量单元生成的数据确定的姿态误差状态矢量、速度误差状态矢量、和位置误差状态矢量；以及

第二传播器-估计器，其被配置成基于GNSS数据传播和更新来自第二导航误差模型的多个误差状态（210）；

其中当来自与第一惯性测量单元相关联的传播器-估计器的残留误差值超过预定统计阈值，但是来自与第二惯性测量单元相关联的第二传播器-估计器的残留误差值未超过预定统计阈值时，残差评估器（145）输出警报信号，

其中所述警报信号被配置成：

当第一惯性测量单元和第二惯性测量单元输出不同的姿态解；以及

第一或第二惯性测量单元中只有一个，而不是两者，经历了残留误差的增加超过了预定统计阈值时，

识别哪个惯性测量单元有故障。

2.一种用于飞行器姿态测量系统的错误检测方法（400），方法包括：

用第一传感器监视器：

监视（410）由飞行器姿态测量系统的第一惯性测量单元生成的姿态解数据；

执行（420）用于第一惯性测量单元的第一导航误差模型，所述第一导航误差模型被配置成模拟多个误差状态（210），其至少包括根据由第一惯性测量单元生成的数据确定的姿态误差状态矢量、速度误差状态矢量、和位置误差状态矢量；

使用第一传播器-估计器生成（430）第一测量误差残留值，其中所述第一传播器-估计器被配置成基于GNSS数据迭代地更新来自导航误差模型的多个误差状态(210)；以及

用第二传感器监视器：

监视（410）由飞行器姿态测量系统的第二惯性测量单元生成的姿态解数据；

执行（420）用于第二惯性测量单元的第二导航误差模型，所述第二导航误差模型被配置成模拟多个误差状态（210），其至少包括根据由第二惯性测量单元生成的数据确定的姿态误差状态矢量、速度误差状态矢量、和位置误差状态矢量；

使用第二传播器-估计器生成（430）测量第二误差残留值，其中所述第二传播器-估计器被配置成基于GNSS数据迭代地更新来自导航误差模型的多个误差状态(210)；以及

针对预定统计阈值来比较（440）第一和第二测量误差残留值，并且当来自第一传播器-估计器的误差残留值超过预定统计阈值但来自第二传播器-估计器的误差残留值没有超过预定统计阈值时生成警报信号；

其中所述警报信号被配置成：

当第一惯性测量单元和第二惯性测量单元输出不同的姿态解；以及

第一或第二惯性测量单元中只有一个，而不是两者，经历了残留误差的增加超过了预定统计阈值时，

识别哪个惯性测量单元有故障，

其中警报信号在显示器上产生指示第一惯性测量单元（110,120,130）有故障的警报。