[发明专利]基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法

权利要求书

1.基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法，其特征在于：包括如下步骤，

第一步，采集三余度传感器系统的测量值；

每个传感器的测量值分别记为X₁、X₂、X₃，通过监控表决系统，分为如下几种情况进行表决：

(1)|X₁-X₂|＜ε，|X₁-X₃|＜ε，|X₂-X₃|＜ε，同时成立，转第二步；

(2)|X₁-X₂|≥ε，|X₁-X₃|≥ε，|X₂-X₃|＜ε，测量值为X₁的第一传感器为故障传感器；出现一次传感器故障，转第三步；

(3)|X₁-X₂|≥ε，|X₁-X₃|＜ε，|X₂-X₃|≥ε，测量值为X₂的第二传感器为故障传感器；出现一次传感器故障，转第三步；

(4)|X₁-X₂|＜ε，|X₁-X₃|≥ε，|X₂-X₃|≥ε，测量值为X₃的第三传感器为故障传感器；出现一次传感器故障，转第三步；

如果上述四种情况均不满足，转第四步；

其中，ε为传感器容许阈值；

第二步，监控表决系统输出三个测量值的中间值作为表决结果，传感器状态为无故障传感器；

第三步，在当前传感器系统发生一次传感器故障后，监控表决系统对故障传感器的故障通道进行隔离，解析重构信号与剩余通道信号组成混合三余度系统；

假设测量值为X₃的第三传感器为故障传感器，故障通道隔离后，监控表决系统出现1:1的表决结果，因此此时需要引入解析重构信号X′₃，参与到监控表决系统，具体表决过程为：

解析重构信号X′₃与两个正常的传感器的测量值X₁和X₂组成混合三余度系统，分如下几种情况进行表决：

(a)|X₁-X′₃|＜ε且|X₂-X′₃|＜ε，则认为无故障传感器，监控表决系统输出X′₃、X₁、X₂中的中间值；

(b)|X₁-X′₃|≥ε且|X₂-X′₃|＜ε，测量值为X₁的第一传感器为故障传感器，即出现二次传感器故障，监控表决系统输出第二传感器的测量值X₂；

(c)|X₁-X′₃|＜ε且|X₂-X′₃|≥ε，测量值为X₂的第二传感器为故障传感器，即出现二次传感器故障，监控表决系统输出第一传感器的测量值X₁；

如果上述三种情况均不满足，则转第四步；

第四步，三个传感器均为故障传感器，输出解析重构信号X′₃。

2.根据权利要求1所述的基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法，其特征在于：所述的解析重构信号的设计原则为：

(1).要求解析重构信号能够与当前传感器测量值有较高的相似度，即解析重构信号要与真实的测量值在传感器容许阈值ε内保持一致；

(2).从硬件传感器故障切换到解析重构信号的过程中，要求飞行器飞行平稳，飞行器内环控制律解算出的控制信号不发生突变；

(3).解析重构信号的获取可在飞行控制计算机上进行实现，解析重构信号的获取所依赖的其他传感器系统，已在飞行器上安装。

3.根据权利要求1或2所述的基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法，其特征在于：所述的解析重构信号为三轴角速率信号，根据三轴角速率信号与飞行器的欧拉角之间的运动学关系进行重构。