一种基于余度技术的惯性平台故障定位方法技术

技术编号:37346837 阅读:36 留言:0更新日期:2023-04-22 21:41
本发明专利技术提供了一种基于余度技术的惯性平台故障定位方法,针对采用余度技术的惯性平台加速度计测高与高度表组合测量的高度测量系统,当某一传感器发生故障时,通过设计加速度计与高度表的低通滤波器,以及瞬时增长速度平均值数据以及平均增长速度平均值数据,进而求解混合增长速度信号,并根据平均时戳信号解算估计信号;进一步求解加速度与高度表估计误差数据;再设计非线性滤波器,得到加速度与高度表估计误差非线性滤波数据,最后再设置误差阈值数据,进行故障位置以及故障时间的定位。进行故障位置以及故障时间的定位。进行故障位置以及故障时间的定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于余度技术的惯性平台故障定位方法


[0001]本专利技术涉及惯性平台导航与故障定位领域,具体而言,涉及一种基于余度技术的惯性平台故障定位方法。

技术介绍

[0002]余度技术是指系统中使用重复的资源,并且对这些资源进行有效管理,以提高整个系统的可靠性。在惯性导航与高度测量中,一般可以利用惯性平台加速度计进行两次积分得到高度信号;但加速度计测量存在噪声干扰与误差,经过积分后会形成漂移与累积误差;而采用高度表测量的高度存在随机误差,将两种进行信息融合可以很好的形成余度技术为飞行器提高高度信息,其可靠性远大于单一器件测量方案。但一旦发生故障,需要对故障进行定位,判断出现故障的测量元器件以及发生故障的时间。传统的故障定位方式是需要计算残差,并根据经验值设置残差的期望与协方差数据,该数据获取比较复杂,或者对某些仪器故障难以准确测量得到残差期望与协方差数据。基于上述背景原因,本专利技术提高了一种基于多重平均增长速率预估的估计误差数据进行滤波后进行故障定位判断的方法,具有很好的工程应用效果。
[0003]需要说明的是,在上述
技术介绍
部分专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于余度技术的惯性平台故障定位方法,其特征在于以下步骤:步骤S10,针对基于余度技术采用惯性平台加速度计与高度表组合测量飞行器高度的高度余度测量系统,选取平台垂向加速度计的输出数据,首先设计低通滤波器,滤除测量过程中的少量毛刺数据,以免故障判断出现误判,通过滤波后得到加速度低通滤波器的速率数据;然后进行积分得到加速度计低通数据;然后根据前一个采样周期加速度数据与当前时刻加速度数据,求解加速度瞬时增长速度数据,再对所有的加速度瞬时增长速度数据进行累加,得到加速度瞬时增长速度累加求和数据;再求取加速度瞬时增长速度平均值数据;再根据当前时刻加速度数据与初始加速度数据,求解加速度平均增长速度数据;然后对所有的加速度平均增长速度数据进行累加,得到加速度平均增长速度累加求和数据,再求取加速度平均增长速度平均值数据如下:a
dc
(i)=(a1(i)

a
c
(i))/T1;;;;;;;其中a1(i)为平台垂向加速度计的输出数据在t=i*T时刻的值,T为数据的采用周期,为常值时间参数;T1为低通滤波器的时间常数,为常值参数;a
dc
为加速度低通滤波器的速率数据;a
c
为加速度计低通数据;k
b
(i)为加速度瞬时增长速度数据,s
b
(i)为加速度瞬时增长速度累加求和数据;k
b1
(n)为加速度瞬时增长速度平均值数据,n为当前时刻的数据长度,为整数;i<n为当前时刻之前的数据长度;k
c
(i)为加速度平均增长速度数据;s
c
(i)为加速度平均增长速度累加求和数据,k
c1
(n)为加速度平均增长速度平均值数据;步骤S20,根据所述的加速度瞬时增长速度平均值数据与加速度平均增长速度平均值数据进行叠加平均,得到加速度混合增长速度信号;然后根据平台垂向加速度计的输出数据进行累加并求平均得到平台垂向加速度平均值数据;以及根据采用周期与数据长度,求取平均时戳信号;然后解算加速度估计信号;再根据平台垂向加速度计的输出数据求解加
速度估计误差数据;再设计非线性滤波器,解算加速度估计误差导数信号;再进行积分得到加速度估计误差非线性滤波数据如下:加速度估计误差非线性滤波数据如下:加速度估计误差非线性滤波数据如下:a
g
(n)=k
al
(n)(nT

b
p
)+a
p
(n);e
a
(n)=a
g
(n)

a1(n);(n);其中k
a1
(n)为加速度混合增长速度信号;a
p
(n)为平台垂向加速度平均值数据;b
p
为平均时戳信号;a
g
(n)为加速度估计信号;e
a
(n)为加速度估计误差数据;e
da
(n)为加速度估计误差导数信号;k2、ε1为常值参数信号,T2为非线性滤波器的时间常数信号;e
la
(n)为加速度估计误差非线性滤波数据;步骤S30中,针对基于余度技术采用惯性平台加速度计与高度表组合测量飞行器高度的高度余度测量系统,选取高度表的输出数据,首先设计高度表低通滤波器,滤除测量过程中的少量毛刺数据,以免故障判断出现误判,通过滤波后得到高度表低通滤波器的速率数据;然后进行积分得到高度表计低通数据;然后根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员:王哲张涛涛李静殷虎袁胜智董海迪
申请(专利权)人:中国人民解放军海军工程大学
类型:发明
国别省市:

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