[发明专利]一种冗余式捷联惯导系统多故障隔离方法

权利要求书

1.一种冗余式捷联惯导系统多故障隔离方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一：获取冗余式捷联惯导系统的惯性器件数量，对惯性器件依次编号，利用广义似然比故障检测方法构造故障检测函数，确定故障门限值；

步骤二：实时采集冗余式捷联惯导系统中m个惯性器件输出数据w_j(t)；其中，j＝1,2,...,m，m为惯性器件数量；

步骤三：利用惯性器件输出数据计算故障检测函数值，进行故障检测；

若系统故障检测函数值小于故障门限值，系统无故障发生，则返回步骤二；若系统故障检测函数值大于故障门限值，系统发生故障，记录故障发生时刻t；

步骤四：针对故障发生时刻t和t-1、t+1时刻，利用线性估计方法估计得到m个惯性器件输出的预测值

步骤五：对m个惯性器件，分别计算t和t-1、t+1时刻惯性器件输出预测值与对应的步骤二中采集得到惯性器件输出数据的残差，并求取惯性器件的残差均值

所述的残差计算表达式为

式中，δw_j(t)为j号惯性器件t时刻的残差；

所述惯性器件的残差均值表达式为

步骤六：进行故障定位；

计算t时刻残差与残差均值的差值d_j，再求取差值的均值若j号惯性器件对应的差值d_j大于差值的均值则j号惯性器件发生故障；

所述t时刻残差与残差均值的差值d_j，其计算表达式为

所述差值的均值其表达式为

步骤七：依据故障定位结果，确定故障信息矩阵R，依据系统重构公式进行系统重构，完成故障隔离；

所述系统重构公式为：

其中，为系统状态量；Z为m个惯性器件输出数据构成的量测向量，H为传感器配置矩阵，R为故障信息矩阵。

2.如权利要求1所述的一种冗余式捷联惯导系统多故障隔离方法，其特征在于，所述利用线性估计方法估计得到m个惯性器件输出的预测值中，

预测值的计算表达式为：

式中，为j号惯性器件t时刻输出的预测值，w_j(t-1)为j号惯性器件t-1时刻的输出；Δw_j为j号惯性器件的输出变化趋势，Δw_j由故障发生时刻t之前两个数据采集时刻的惯性器件输出计算得到，其表达式为：

Δw_j＝w_j(t-1)-w_j(t-2)。

3.如权利要求1或2所述的一种冗余式捷联惯导系统多故障隔离方法，其特征在于，故障信息矩阵R的确定方法为，当系统无故障时，R为单位矩阵；当系统隔离第i号陀螺，则R的第i行元素值设置为零。