[发明专利]基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法

权利要求书

1.基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法，其特征在于，

对观测主定轨系统状态的组合导航系统的各子滤波系统输出进行残差卡方检测以检测主定轨系统的硬故障；

在故障检测周期达到设定的移动检测周期时，对多维子滤波系统进行野值故障的检测，检测到有多维子滤波系统发生野值故障时，剔除该多维子滤波系统的野值进而重构组合导航系统的观测矩阵；

在故障检测周期未达到设定的移动检测周期且检测到硬故障时隔离该硬故障，在故障检测周期未达到设定的移动检测周期且未检测到硬故障时对子滤波系统输出进行积分型残差卡方检测以检测主定轨系统的软故障，所述积分型残差卡方检测通过在无故障时故障检测函数积分值的均值上累加故障引起的检测值增量的积分值得到软故障检测值。

2.根据权利要求1所述基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法，其特征在于，根据表达式：剔除该多维子滤波系统的野值，β为故障引起的检测值增量，β近似等于k时刻的硬故障检测值λ(k)，Z_k故为k时刻的量测值，为k时刻子滤波系统输出协方差的逆矩阵。

3.根据权利要求1所述基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法，其特征在于，所述积分型残差卡方检测由表达式：计算软故障检测值，T(λ)为软故障检测值，λ_k为故障检测函数，为故障检测值的均值，β为故障引起的检测值增量，T₀为无故障时故障检测函数在积分周期内积分的平均值。

4.根据权利要求3所述基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法，其特征在于，采用条形积分法近似计算软故障检测值。

5.根据权利要求3所述基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法，其特征在于，计算得到软故障检测值后，反推软故障检测值的表达式求解故障引起的检测值增量，根据故障引起的检测值增量的变化趋势确定软故障类型。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述基于微小卫星自主定轨的联合故障检测方法，其特征在于，对多维子滤波系统进行野值故障的检测的具体方法为：针对当前多维子滤波系统，当前故障检测周期内少于一半的硬故障检测值超过硬件故障阈值时，当前故障检测周期内超过硬件故障阈值的硬故障检测值所对应的量测值为野值。

7.一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

对观测主定轨系统状态的组合导航系统的各子滤波系统输出进行残差卡方检测以检测主定轨系统的硬故障；

在故障检测周期达到设定的移动检测周期时，对多维子滤波系统进行野值故障的检测，检测到有多维子滤波系统发生野值故障时，剔除该多维子滤波系统的野值进而重构组合导航系统的观测矩阵；

在故障检测周期未达到设定的移动检测周期且检测到硬故障时隔离该硬故障，在故障检测周期未达到设定的移动检测周期且未检测到硬故障时对子滤波系统输出进行积分型残差卡方检测以检测主定轨系统的软故障，积分型残差卡方检测通过在无故障时故障检测函数积分值的均值上累加故障引起的检测值增量的积分值得到软故障检测值。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

对观测主定轨系统状态的组合导航系统的各子滤波系统输出进行残差卡方检测以检测主定轨系统的硬故障；

在故障检测周期达到设定的移动检测周期时，对多维子滤波系统进行野值故障的检测，检测到有多维子滤波系统发生野值故障时，剔除该多维子滤波系统的野值进而重构组合导航系统的观测矩阵；

在故障检测周期未达到设定的移动检测周期且检测到硬故障时隔离该硬故障，在故障检测周期未达到设定的移动检测周期且未检测到硬故障时对子滤波系统输出进行积分型残差卡方检测以检测主定轨系统的软故障，积分型残差卡方检测通过在无故障时故障检测函数积分值的均值上累加故障引起的检测值增量的积分值得到软故障检测值。