[发明专利]一种四陀螺谐振惯导系统故障诊断隔离方法

说明书

本发明涉及一种四陀螺谐振惯导系统故障诊断隔离方法，包括以下步骤：步骤1、设定虚警率进而确定故障诊断函数的门限值；步骤2、计算故障诊断函数数值，将连续两次的数值与门限值比较，确定是否有陀螺发生故障；步骤3、利用载体运动连续性的特点，采用线性预测法确定具体故障陀螺。本发明通过奇偶向量计算故障诊断函数数值，采用两点诊断法，即在连续两次故障诊断函数数值大于门限值时，才确定有陀螺发生故障，有效减小误诊断概率。

技术领域

本发明属于谐振惯导技术领域，涉及谐振惯导系统故障诊断隔离方法，尤其是一种四陀螺谐振惯导系统故障诊断隔离方法。

背景技术

为了满足载体对谐振惯导系统可靠性、成本、体积、重量等因素的综合要求，通常采用四陀螺配置方案。四陀螺谐振惯导系统包含一个冗余陀螺，在某个陀螺发生故障时，可以利用其余陀螺进行导航解算，保证系统正常工作。因此必须采取有效的故障检测与隔离方法对故障陀螺进行检测、识别和隔离。

经检索，未发现与本发明相同或相近似的现有技术的公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种四陀螺谐振惯导系统故障诊断隔离方法，能够有效对故障陀螺进行检测、识别和隔离。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种四陀螺谐振惯导系统故障诊断隔离方法，包括以下步骤：

步骤1、设定虚警率进而确定故障诊断函数的门限值；

步骤2、计算故障诊断函数数值，将连续两次的数值与门限值比较，确定是否有陀螺发生故障；

步骤3、利用载体运动连续性的特点，采用线性预测法确定具体故障陀螺。

而且，所述步骤1的具体方法为：

设定虚警率α＝0.01，对应的故障门限值为：

为卡方分布函数

而且，所述步骤2的具体方法为：

已知奇偶方程：

p(t)＝VM(t)

式中，是奇偶向量；

定义谐振惯导系统t(t＞0)时刻陀螺输出值为：

M(t)＝[m₁(t) m₂(t) m₃(t) m₄(t)]^T。

则故障诊断函数为

其中，σ²为陀螺输出噪声标准差，可以事先通过陀螺测试得到；

若FD(t)≥T_DFD(t+1)≥T_D，则t+1时刻有陀螺发生故障，否则，无陀螺发生故障。

而且，所述步骤3的具体方法为：基于线性预测的故障陀螺确定方案是利用t-2,t-1两个时刻陀螺输出值，估计得到t时刻陀螺输出估计值；通过计算t时刻陀螺输出值与估计值的残差，判断t时刻哪个陀螺产生故障；

其中，t时刻陀螺输出估计值为：

t时刻估计误差：

对[t-2,t+1]时间区间内陀螺输出估计误差求均值：

计算t时刻估计误差与估计误差均值的差值：