[发明专利]一种冗余捷联惯组二度故障检测方法

摘要

本发明涉及一种冗余捷联惯组二度故障检测方法，针对现有故障检测方法中缺少对冗余捷联惯组二度故障的检测手段，本发明提出了一种基于奇异值分解法的冗余捷联惯组二度故障检测方法，有利于提高飞行器冗余捷联惯组的可靠性。

主权项

1.一种冗余捷联惯组二度故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：定义冗余捷联惯组测量方程Z＝HX+ε其中，X是惯组系统三轴角速度/比力理论值，Z是冗余惯组实际输出值，H是系统的测量矩阵，ε是系统测量噪声，测量噪声满足E(ε)＝0，E(εε^T)＝σ²I；针对正十二面体冗余捷联惯组测量矩阵H可以表示为：其中每一对敏感轴位于参考正交坐标系的一个正交平面内，并与正交轴之间的夹角为α；步骤二：采用奇异值分解法，解算系统的解耦矩阵V，V满足如下特性：根据解耦矩阵V，分别得到不含第i个惯性器件量测信息的解耦矩阵V_‑i以及不含第i,j个惯性器件量测信息的解耦矩阵V_‑i,‑j。步骤三：定义不含第i(i＝1,…,n)个惯性器件的量测信息Z_‑i，已知这样的量测信息可以建立n组，每组包含n‑1个不同的量测信息，表示为Z_‑i＝[z₁ … z_i‑1 z_i+1 … z_n]^T同理，可以定义不含第i,j(i,j＝1…n，i＜j)个惯性器件的量测信息Z_‑i,‑j，表示为Z_‑i,‑j＝[z₁ … z_i‑1 z_i+1 … z_j‑1 z_j+1 … z_n]^T然后根据步骤一得到的每组冗余测量信息Z，分别计算n组Z_‑i、Z_‑i,‑j。步骤四：利用步骤二中得到的解耦矩阵V_‑i,V_‑i,‑j分别计算对应等价向量，公式如下：p_‑i＝V_‑iZ_‑ip_‑i,‑j＝V_‑i,‑jZ_‑i,‑j得到线性独立的等价方程p_‑i＝V_‑iε、p_‑i,‑j＝V_‑i,‑jε，其中，p_‑i、p_‑i,‑j分别表示不含第i(i＝1,…,n)个惯性器件和不含第i,j(i,j＝1…n，i＜j)个惯性器件的等价向量；V_‑i、V_‑i,‑j分别表示不含第i(i＝1,…,n)个惯性器件和不含第i,j(i,j＝1…n，i＜j)个惯性器件的解耦矩阵；Z_‑i、Z_‑i,‑j分别表示不含第i(i＝1,…,n)个惯性器件和不含第i,j(i,j＝1…n，i＜j)个惯性器件的量测信息；ε表示量测噪声；步骤五：对数据进行故障检测，计算判决函数若F_xam＞δ(δ为预设的阈值)，则认为发生故障，并转到步骤六；否则认为系统无故障；步骤六：进行一度故障的检测与隔离，计算若F_min＜δ(δ为预设的阈值)，则认为发生一度故障，出现故障的惯性器件编号否则认为系统出现二度故障，并转到步骤七；步骤七：进行二度故障的检测与隔离，出现故障的惯性器件编号为