[发明专利]激光陀螺惯导系统诊断推理系统及在线诊断方法

说明书

本发明提供了一种激光陀螺惯导系统诊断推理系统及在线诊断方法。所述激光陀螺惯导系统诊断推理系统包括诊断推理模块，所述诊断推理模块包括激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵及推理机，所述激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵为多种故障模式与检测数据之间的相关性矩阵，将所述激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵应用于所述推理机，通过检测正常与检测异常的集合推理得到当前发生的故障集。本发明建立基于激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵的故障推理方法，既能诊断敏感元件的故障，又能诊断外围电路的故障。

技术领域

本发明涉及激光陀螺惯导系统故障诊断技术领域，特别涉及激光陀螺惯导系统诊断推理系统及在线诊断方法。

背景技术

激光陀螺惯导系统是以激光陀螺为敏感元件的惯性导航系统，被广泛应用于航空、航海及陆用各个领域，成为飞机、导弹、舰船等装备不可或缺的组成部分。常见的激光陀螺惯导系统主要由敏感元件、外围电路板、导航计算机、显示控制终端等构成。敏感元件主要包括激光陀螺及加速度表(以下简称“加表”)，外围电路板主要包括抖动板、高压板、稳频板、IF板、电源板。随着技术和工艺不断成熟，激光陀螺惯导系统的可靠性不断提高，其使用寿命越来越长，但在使用中仍不可避免地会发生各种故障，一旦发生故障往往需要快速诊断出故障点以便于事后维修，然而目前激光陀螺惯导系统存在故障检测和诊断方面的困难，迫切需要给用户配备故障诊断设备。

由于激光陀螺惯导系统内部的任何组成部件发生故障都会造成系统的异常，而现有方法和设备仅能诊断敏感元件(陀螺故障和加表)的故障，若是外围电路板发生故障，则无法诊断或者会造成误诊。

现有方法不能诊断外围电路故障其原因在于：(1)其诊断推理机是基于“IF THEN“规则进行推理的，且这些规则没有考虑外围电路故障，就无法诊断外围电路故障；(2)这些规则是基于已有知识制定的，其条款极其有限，无法适应实际中可能出现的非常见的情形。

发明内容

本发明提供了一种激光陀螺惯导系统诊断推理系统及在线诊断方法，其目的是为了解决背景技术中敏感元件故障或外围电路板发生故障时，无法诊断外围电路板故障或者会造成误诊的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供的激光陀螺惯导系统诊断推理系统包括诊断推理模块，所述诊断推理模块包括激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵及推理机，所述激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵为多种故障模式与检测数据之间的相关性矩阵，将所述激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵应用于所述推理机，通过检测正常与检测异常的集合推理得到当前发生的故障集，所述多种故障模式包括敏感元件故障及外围电路故障。

优选地，所述敏感元件故障包括激光陀螺故障，所述外围电路故障包括抖动板故障，所述检测数据包括激光陀螺输出数据、加表输出数据、激光陀螺抖频和/或抖幅，通过所述激光陀螺输出数据、加表输出数据、激光陀螺抖频和/或抖幅可诊断出激光陀螺故障和抖动板故障。

优选地，所述敏感元件故障还包括加表故障，所述检测数据还包括激光陀螺温度、加表温度及激光陀螺光强，通过所述激光陀螺输出数据、加表输出数据、激光陀螺抖频和/或抖幅、激光陀螺温度、加表温度及激光陀螺光强可诊断出加表故障和其他外围电路故障。

优选地，所述激光陀螺惯导系统故障与测试相关性矩阵具体为：

式中，D表示相关性矩阵，d_1,1～d_m,n为矩阵元素，m表示故障总数，n表示测试总数；若测试t_j(1≤j≤n)可以检测故障f_i(1≤i≤m)，则矩阵元素d_i,j＝1；若测试t_j(1≤j≤n)不能检测故障f_i(1≤i≤m)，则矩阵元素d_i,j＝0。

优选地，所述推理机的公式为：