[发明专利]一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法

权利要求书

1.一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：

设置三个阈值T_D1、T_D2、T_D3，并使得T_D1T_D2T_D2；

计算组合导航系统中卡尔曼滤波器的残差r(k)和该残差的方差A(k)，并，根据r(k)和A(k)构造出原始检测函数λ(k)；

利用三个阈值T_D1、T_D2、T_D3和原始检测函数λ(k)得到控制函数μ(λ_k)；

对控制函数μ(λ_k)进行加权平均处理，得到改进故障检测函数λ'_k；

通过故障检测策略对改进故障检测函数进行评判，检测出组合导航系统是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法，其特征在于，所述设置三个阈值T_D1、T_D2、T_D3，具体包括：

通过查询卡方χ²分布表，设置三个阈值T_D1、T_D2、T_D3，并使得T_D1T_D2T_D2。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法，其特征在于，计算组合导航系统中卡尔曼滤波器的残差r(k)和该残差的方差A(k)，并根据r(k)和A(k)构造出原始检测函数λ(k)，具体包括：

计算组合导航系统卡尔曼滤波器的残差计算该残差的方差A(k)＝H_kP(k|k-1)H^T_k+R(k)，根据r(k)和A(k)构造出原始检测函数λ(k)＝r^T(k)A(k)^-1r(k)，其中Z_k是量测值，是系统量测的预测值，H_k是量测矩阵，P(k|k-1)是一步预测的均方误差矩阵，R(k)是量测噪声的方差矩阵。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法，其特征在于，利用三个阈值T_D1、T_D2、T_D3和原始检测函数λ(k)得到控制函数μ(λ_k)，具体包括：

将三个阈值T_D1、T_D2、T_D3和原始检测函数λ(k)代入以下公式：

得到控制函数μ(λ_k)。

5.根据权利要求1所述的一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法，其特征在于，对控制函数μ(λ_k)进行加权平均处理，得到改进故障检测函数λ'_k，具体包括：

对原始故障检测函数λ(k)进行归一化处理，然后对控制函数μ(λ_k)加权平均，得到改进故障检测函数λ'_k。

6.根据权利要求1所述的一种基于改进残差检验法的组合导航系统故障检测方法，其特征在于，通过故障检测策略对改进故障检测函数进行评判，检测出组合导航系统是否发生故障，具体包括：

如果组合导航系统已经处于故障状态，则设置解除警戒阈值ε，判断改进故障检测函数λ'(k)和ε的大小关系；

若λ'(k)ε，则解除警戒状态，将改进故障检测函数λ'(k)清零，并置组合导航系统故障状态为有故障；

若λ'(k)≥ε，则不解除警戒状态，维持组合导航系统故障状态为有故障。