一种基于模型的大气数据故障估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模型的大气数据故障估计方法，包括以下步骤：采集测量信息；构建双模型滤波器的状态方程和量测方程；采用无迹卡尔曼滤波对双模型滤波器进行滤波更新；计算双模型滤波器的模型概率，通过模型概率判断大气数据系统是否发生故障；发生故障时通过残差分量卡方检测法找出故障信息源，选择性的对双模型滤波器重新初始化；基于双模型滤波器的状态估计结果计算并输出大气数据估计值及大气数据故障估计值。本方法能够及时检测大气数据系统偏置故障并保证故障情况下空速、攻角、侧滑角的准确估计，进一步提升了大气数据系统的可靠性，对保障飞机的安全飞行具有重要意义。对保障飞机的安全飞行具有重要意义。对保障飞机的安全飞行具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模型的大气数据故障估计方法


[0001]本专利技术属于传感器故障诊断
，尤其涉及一种基于模型的大气数据故障估计方法。

技术介绍

[0002]大气数据系统是现代军/民用飞机在飞行过程中感知周围大气信息的关键机载航空电子设备。它利用全/静压传感器、总温探头及攻角传感器测量总压、静压、总温、攻角等信息，由大气数据计算机对各传感器输出信号进行信号处理和解算，进而为机载导航系统及飞行控制系统提供空速、攻角、侧滑角等重要飞行大气参数。然而在实际飞行过程中，暴露在空气中的大气数据传感器容易受到磨损、风化、结冰等影响，从而引发大气数据系统故障，造成错误的飞行参数输出。大气数据系统输出数据的可靠性对飞机的安全飞行至关重要。因此，必须对大气数据系统进行相应的故障诊断及处理措施，以确保在大气数据系统发生可能的失效后，仍能保证飞机的安全稳定飞行。
[0003]目前国内外主要军/民用飞机的大气数据系统普遍采用基于多余度传感器配置和表决机制的架构，通过统计学上的一致性检验对多路大气数据信号进行表决和综合。基于多余度信号表决的传感器故障诊断方式发展成熟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模型的大气数据故障估计方法，其特征在于，包括以下步骤：采集惯性导航系统及大气数据系统的测量信息；基于所述测量信息构建双模型滤波器的状态方程及量测方程；采用无迹卡尔曼滤波对双模型滤波器进行滤波更新；计算双模型滤波器的模型概率，通过模型概率判断大气数据系统是否发生故障；发生故障时通过残差分量卡方检测法找出故障信息源，选择性的对所述双模型滤波器重新初始化；基于双模型滤波器的状态估计结果计算并输出大气数据估计值及大气数据故障估计值。2.根据权利要求1所述的基于模型的大气数据故障估计方法，其特征在于，所述双模型包括无故障模型和故障模型；所述测量信息包括惯性导航系统信息和大气数据系统信息：所述惯性导航系统信息包括横滚角速率、俯仰角速率、航向角速率、加速度在机体系三轴的分量、横滚角和俯仰角；所述大气数据系统信息包括空速、攻角和侧滑角。3.根据权利要求1所述的基于模型的大气数据故障估计方法，其特征在于，所述构建双模型滤波器的状态方程及量测方程的方法包括：基于惯性导航系统测量输入量、惯性导航系统测量噪声构建双模型的状态方程；基于大气数据系统的空速、攻角、侧滑角测量值、大气数据系统的空速、攻角、侧滑角量测噪声和双模型滤波器的观测矩阵构建双模型的量测方程。4.根据权利要求1所述的基于模型的大气数据故障估计方法，其特征在于，所述采用无迹卡尔曼滤波对双模型滤波器进行滤波更新的过程包括：采用UT变化获取逼近双模型非线性密度函数的Sigma点集；计算双模型采样点的权值，计算双模型的状态一步预测值，进行时间更新；再次使用UT变化，更新双模型的Sigma点集；将Sigma点集...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖际舟，瞿潇炜，戴宇庭，李志敏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学秦淮创新研究院，
类型：发明
国别省市：