[发明专利]一种对陀螺组合测量数据的诊断方法

说明书

一种对陀螺组合测量数据的诊断方法，建立陀螺正常标志、陀螺数据有效标志和陀螺数据基准，根据陀螺正常标志、陀螺数据有效标志、当前使用的三轴陀螺测量数据的正交投影关系、当前使用的三轴陀螺测量数据与所有陀螺组合中同方向的陀螺测量数据的一致性、第四个方向的陀螺测量数据与当前使用的三个方向的陀螺测量数据的正交投影关系、以及当前使用的三轴陀螺测量数据与陀螺数据基准的对应方向的数据变化量大小，采用不同方式更新和计算陀螺数据基准。本发明简单易行，不需增加任何硬件，可以仅靠软件算法实现，诊断正确性较高，能够对多种陀螺数据异常类型进行有效检测，误诊断率较低。

技术领域

本发明涉及一种对陀螺组合测量数据的诊断方法，尤其涉及一种对三正交一斜装陀螺组合测量数据的诊断方法。

背景技术

在空间飞行器中，陀螺组合是常用的敏感器。一套陀螺组合除了在正交方向上安装相应的陀螺外，还会在斜装方向上再安装相应的陀螺用以备份。在每个空间飞行器中往往会配置多套陀螺组合，在使用时选择不同的陀螺测量数据以获取三正交方向上的姿态数据。由于陀螺测量数据对空间飞行器控制至关重要，因此各飞行器在轨飞行过程中都会持续对陀螺组合输出的测量数据进行诊断，以确定数据是否正确是否可用，同时为陀螺切换提供依据。

但是现有的诊断方法存在一定的不足：

1、当陀螺组合处于寿命末期时，可提供的正常测量数据较少，此时现有的采用数据比较的诊断方法不能有效工作。

2、现有的采用数据比较的诊断方法在空间飞行器出现较大的姿态变化或外力矩干扰时常常出现误诊断的情况。

3、现有的采取控制量反算的诊断方法需要依赖其它敏感器和执行机构，当这些敏感器或执行机构出现故障时，会引起陀螺诊断的误诊断。

发明内容

本发明提供一种对陀螺组合测量数据的诊断方法，简单易行，不需增加任何硬件，可以仅靠软件算法实现，诊断正确性较高，能够对多种陀螺数据异常类型进行有效检测，误诊断率较低。

为了达到上述目的，本发明提供一种对陀螺组合测量数据的诊断方法，包含以下步骤：

分别为每个陀螺组合以及陀螺组合中的所有陀螺建立陀螺正常标志，设置陀螺正常标志的状态为正常或故障；

采集所有陀螺组合中的所有陀螺的测量数据，为每一个陀螺测量数据建立陀螺数据有效标志，陀螺数据有效标志的状态为有效或无效；

建立包含三个正交方向和一个斜装方向的陀螺数据基准；

如果当前使用的三轴陀螺测量数据来自于同一套陀螺组合，该陀螺组合中的所有陀螺的陀螺数据有效标志都有效，且陀螺数据满足正交投影关系，则用本套陀螺组合内的陀螺数据更新陀螺数据基准；

如果当前使用的三轴陀螺测量数据来自于不同的陀螺组合，当前使用的三个方向的陀螺测量数据与所有陀螺组合中同方向的陀螺测量数据变化量在姿态允许变化量以内，且对应的陀螺数据有效标志有效，则用当前使用的三个方向的陀螺测量数据更新陀螺数据基准对应的三个方向，并根据正交投影关系计算陀螺数据基准的另一个方向数据；

如果当前使用的三轴陀螺测量数据来自于不同的陀螺组合，除当前使用的三个方向的陀螺测量数据以外的第四个方向的陀螺测量数据与当前使用的三个方向的陀螺测量数据满足正交投影关系，且相关陀螺数据有效标志有效，则用当前使用的三个方向的陀螺测量数据更新陀螺数据基准对应的三个方向，并根据正交投影关系计算陀螺数据基准的另一个方向数据；

如果当前使用的三轴陀螺测量数据来自于不同的陀螺组合，当前使用的三个方向的陀螺测量数据与陀螺数据基准的对应方向的数据变化量在姿态允许变化量以内，且相关陀螺数据有效标志有效，则用当前使用的三个方向的陀螺测量数据更新陀螺数据基准对应的三个方向，并根据正交投影关系计算陀螺数据基准的另一个方向数据。