[发明专利]一种基于新息的容错联邦滤波方法及系统

权利要求书

1.一种基于新息的容错联邦滤波方法，应用于惯性基组合导航系统，所述惯性基组合导航系统包括惯性导航系统和多个导航子系统；所述惯性导航系统与其他各个导航子系统分别构成组合导航子系统，每个所述组合导航子系统对应一个局部滤波器；其特征在于，所述容错联邦滤波方法包括：

获取每个所述组合导航子系统的状态空间模型；

根据所述状态空间模型确定量测的预测值，利用所述量测预测值与量测实际值确定所述局部滤波器的新息；

根据所述新息采用残差χ²检验法，利用假设检验理论，确定所述组合导航子系统对应的局部滤波器的故障检测函数值；

根据所述局部滤波器的故障检测函数值确定所述局部滤波器的信息融合加权系数；所述局部滤波器的信息融合加权系数与所述局部滤波器的故障检测函数值成反比，且与除所述局部滤波器之外的所有局部滤波器的故障检测函数值成正比；

根据所述局部滤波器的信息融合加权系数、组合导航子系统的状态估计值以及状态估计值的均方误差阵，确定容错联邦滤波的全局信息融合算法；

根据所述容错联邦滤波的全局信息融合算法进行所述组合导航系统的容错联邦滤波；

所述根据所述新息采用残差χ²检验法，利用假设检验理论，确定所述组合导航子系统对应的局部滤波器的故障检测函数值，具体包括：

利用公式确定第i个局部滤波器在第k个时刻的故障检测函数值；其中，r_k为第i个局部滤波器在第k个时刻的新息，S_k为第i个局部滤波器在第k个时刻的新息的方差；

所述根据所述局部滤波器的故障检测函数值确定所述局部滤波器的信息融合加权系数，具体包括：

利用公式确定第i个局部滤波器在第k个时刻的信息融合加权系数；其中，i＝1,2…N，N为局部滤波器的总数，λ_jk为第j个局部滤波器在第k个时刻的故障检测函数值，j＝1,2…N且j≠i，α_i≥1为调节因子，α_i用于调整第i个局部滤波器的新息对信息融合加权系数W_ik的影响程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于新息的容错联邦滤波方法，其特征在于，所述根据所述状态空间模型确定量测的预测值，利用所述量测预测值与量测实际值确定所述局部滤波器的新息，具体包括：

获取所述组合导航子系统的状态估计值；

根据所述状态空间模型和所述状态估计值确定所述组合导航子系统下一时刻的状态预测值；

根据所述状态预测值和所述状态空间模型确定所述组合导航子系统下一时刻的量测的预测值；

获取所述组合导航子系统下一时刻的量测的实际值；

根据所述量测的预测值和所述量测的实际值确定所述组合导航子系统局部滤波器的新息。

3.根据权利要求1所述的一种基于新息的容错联邦滤波方法，其特征在于，所述根据所述局部滤波器的信息融合加权系数、组合导航子系统的状态估计值以及状态估计值的均方误差阵，确定容错联邦滤波的全局信息融合算法，具体包括：

利用公式确定第k时刻的组合导航系统的状态估计值；其中，为第k时刻的组合导航系统的状态的估计值，P_k为第k时刻的组合导航系统的状态的估计值的均方误差阵，为第i个局部滤波器在第k时刻输出所述组合导航子系统的状态估计值，i＝1,2…N，P_ik为第i个局部滤波器在第k时刻输出所述组合导航子系统的状态估计值的均方误差阵。