[发明专利]一种惯性天文卫星组合导航装置的故障检测系统

说明书

本发明属于组合导航系统的健康管理领域，涉及一种惯性天文卫星组合导航装置的故障检测系统。所述的组合导航装置包括惯性敏感组件、伺服控制和驱动、测星敏感器和卫星接收机其特征为：所述的故障检测系统包括四个独立的处理器，四个独立的处理器分别对惯性敏感组件、伺服控制和驱动、测星敏感器和卫星接收机进行独立的故障检测，四个独立的处理器分别为组合导航装置内承担不同功能任务的处理模块。解决复杂组合导航系统各功能模块的故障检测问题。

技术领域

本发明属于组合导航系统的健康管理领域，涉及一种惯性天文卫星组合导航装置的故障检测系统。

背景技术

近年来，惯性导航系统已经由之前的单一惯性器件实现拓展为多传感器融合的组合导航系统，常用的辅助信息源包括卫星、天文等。惯性导航自身的实现方式也从之前的纯捷联式过渡到旋转调制式。功能的多样化和实现的复杂化使得系统内功能模块增加，故障模式和检测需求也相应增加，这就需要针对物理实现提出新的故障检测方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：解决复杂组合导航系统各功能模块的故障检测问题。

本发明的技术方案：一种惯性天文卫星组合导航装置的故障检测系统，所述的组合导航装置包括惯性敏感组件、伺服控制和驱动、测星敏感器和卫星接收机其特征为：所述的故障检测系统包括四个独立的处理器，四个独立的处理器分别对惯性敏感组件、伺服控制和驱动、测星敏感器和卫星接收机进行独立的故障检测，四个独立的处理器分别为组合导航装置内承担不同功能任务的处理模块。

优选地，所述的四个处理器分别为组合导航装置内的惯性解算计算机、伺服控制计算机、天文解算计算机和卫星导航计算机。每个处理器在完成自身导航或控制算法外实现检测功能的复用，同时便于不同模块间的故障隔离。

优选地，所述的故障检测系统还包括综合处理器，综合处理器完成组合导航装置对外接口电路和电源的故障检测。实现四个模块以外的故障检测需求。

优选地，所述的四个独立处理器将检测结果打包成故障字通过数据总线发送至综合处理器。实现系统故障定级和上报处理的统一。

优选地，所述的综合处理器为组合导航装置内的综合导航计算机。

优选地，以惯性敏感组件的采样时钟作为故障检测系统的同步时钟，传递至综合处理器，综合处理器以该同步时钟作为故障数据接收和上报的基准，并通过FPGA将该时钟分发至处理器，作为处理器的数据采集和故障判断的基准周期。保证了故障信息的检测、上报与处理的实时性。

本发明的有益效果：实现了多传感器融合的复杂综合导航系统的故障检测功能；采用分布式检测方式有利于故障的隔离与定位，同时减少了综合处理器的故障检测工作量；采用一个处理器对故障信息综合有利于故障处理和上报的同步，以及全系统工作模式的切换。

附图说明

图1为本发明一种惯性天文卫星组合导航装置故障检测系统的原理图。

具体实施方式

现结合附图、实施例对本发明作进一步详细说明：

一种包含惯性、卫星和天文的组合导航旋转调制系统，包括惯性敏感组件、伺服控制和驱动模块、卫星接收机、测星敏感器、综合处理器、对外接口电路以及各模块所需电源等组件。

惯性敏感组件完成惯性传感器的控制、数据采样、滤波和解算功能。故障检测内容包括陀螺、加计及其相关电路的故障判定、传感器电源检测、温度检测、惯性处理器及其周边芯片的检测、对综合处理器总线接口检测、传感器数据合理性判断及其他性能检测。

伺服控制和驱动模块主要完成旋转调制框架的角度测量，对框架电机的控制和驱动。故障检测内容包括框架的飞转、框架的卡滞、驱动输出级检测、转位的偏差、伺服控制处理器及其周边芯片的检测、对综合处理器总线接口检测等。