一种机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法，包括以下步骤：步骤1：基于余度信号间差分信息和先验统计特性构建故障检验量；步骤2：根据故障检验量与检测阈值计算各证据集值隶属度；步骤3：基于D

A state decision method for airborne inertial navigation system with three redundancy configuration

【技术实现步骤摘要】
一种机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法


[0001]本专利技术属于飞行控制
，具体来说是一种机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法。

技术介绍

[0002]机载冗余惯性导航系统多采用系统级硬件冗余配置来保障导航系统任务可靠性和安全性。综合考虑任务可靠性需求和硬件可靠性需求，机载冗余惯性导航系统多采用三余度冗余配置。
[0003]三余度冗余配置的惯性导航系统通常基于余度信号间互检实现故障检测隔离、故障重构、表决输出等功能，基本结构如图1所示。霍尼韦尔公司提出一种三余度信号互检的故障检测方法，通过三个余度信号间相互构建差分量，将差分量与期望分布比较，识别出可能存在故障的余度信号；对于可能出现的双系统故障的情况，波音公司提出一种基于循环校验值的三余度信号故障检测识别方法，利用循环校验值记录各余度信号历史故障信息，每次余度信号互检事除考虑差分信号与期望分布的一致性外还需考虑各余度信号故障历史。针对多余度信号故障检测判别逻辑，电子科技大学蔡亚男等人给出了故障检测量与余度信号故障决策的决策表，南京航空航天大学的景羿铭等人采用基于模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：基于余度信号间差分信息和先验统计特性构建故障检验量；步骤2：根据故障检验量与检测阈值计算各证据集值隶属度；步骤3：基于D
‑
S证据推理利用证据集值隶属度计算余度信号状态集值隶属度；步骤4：各余度信号根据状态集值中各状态属性隶属度的大小关系做出状态判决决策；步骤5：根据各余度信号故障判决决策和状态隶属度值对冗余惯导系统整体的状态属性做出决策，并计算对应的置信度值；步骤6：根据冗余惯导系统各状态属性的置信度值对冗余惯导系统工作状态做出判决决策。2.根据权利要求1所述的机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法，其特征在于，所述步骤1中，对于输出噪声服从高斯分布的第一余度信号Δx
i,t
和第二余度信号Δx
j,t
，采用卡方故障检测量λ
ij,t
构建差分信息，如式(1)所示λ
ij,t
＝Δx
ij,tT
A
ij
‑1Δx
ij,t
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中Δx
ij,t
：第一余度信号Δx
i,t
和第二余度信号Δx
j,t
差分向量，向量维数为6维；A
ij
：Δx
ij,t
差分向量的方差先验分布对角阵，记作式中σ
ij2
为差分向量元素的先验方差。3.根据权利要求2所述的机载三余度冗余配置惯性导航系统状态判决方法，其特征在于，所述步骤2中，建立了基于集值决策信息系统I＝(U,A,F)的故障判决逻辑，所述集值决策信息系统由决策对象集U、属性集A和映射集F组成，其中属性集A由证据集E和状态集S组成，记作其中，证据集E记作式中各证据元素的定义如下所示：H
ij
：第一余度信号Δx
i,t
和第二余度信号Δx
j,t
一致；第一余度信号Δx
i,t
和第二余度信号Δx
j,t
不一致；h
ij
：第一余度信号Δx
i,t
和第二余度信号Δx
j,t
一致性不确定，状态集S记作式中各状态元素的定义如下所示：H
i
：第一余度信号Δx
i,t
无故障；
第一余度信号Δx
i,t
故障；h
i
：第一余度信号Δx
i,t
状态不确定，映射集F包括：证据元素组(e
ij
,e
ik
)到状态集值s的映射f1证据集值e到状态集值的映射f2f2(e)＝f1(e
ij
,e
ik
)∩f1(e
ij
,e
jk
)∩f1(e
jk
,e
ik
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣冰，程鉴皓，刘建业，赖际舟，阚梦怡，曾庆化，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：