【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导航，特别是涉及一种基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法。
技术介绍
1、惯性测量组合系统（简称惯组系统）是实现导航功能的重要单机装备，其中激光捷联惯组（简称惯组）是一种高精度惯性测量装置，核心部件是激光陀螺仪和加速度计，确保其中陀螺仪和加速度计这两种重要惯性仪表的健康工作，是实现高精度导航的关键基础。
2、为了保证高精度导航系统的性能，在设计阶段通过硬件冗余的方式、采用多个惯性仪表冗余配置来提高惯组系统的可靠性。冗余惯性仪表的设计，一方面是配合进行惯组故障的检测和诊断，另一方面是故障时可以利用冗余信息重构正确的导航信息。因此，准确地分析惯性仪表的性能退化、尽快地诊断惯组的故障、及时地制定多表数据融合策略，成为保证惯组正常可靠工作亟需解决的关键性问题。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，以向导航提供可靠的惯性仪表信息支持，用于维持高精度导航系统的正常工作。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，包括：
4、基于激光捷联惯组中多个惯性仪表的测量值构建性能退化综合指标数据；所述惯性仪表为激光陀螺仪或加速度计；
5、对性能退化综合指标数据进行预处理，得到预处理后综合指标数据；
6、基于预处理后综合指标数据建立性能退化分析模型；p>
7、根据性能退化分析模型中的故障检测控制限确定是否有惯性仪表发生退化或故障；
8、若有惯性仪表发生退化或故障，根据性能退化分析模型定位出多个惯性仪表中的退化或故障仪表；
9、针对退化或故障仪表进行信息重构，基于重构后的仪表信息进行导航。
10、可选地，所述基于激光捷联惯组中多个惯性仪表的测量值构建性能退化综合指标数据，具体包括：
11、获取激光捷联惯组中多个惯性仪表的测量值；
12、计算多个惯性仪表中任意两个惯性仪表测量值的差值，，表示指标数量；
13、根据任意两个惯性仪表测量值的差值构建性能退化综合指标数据。
14、可选地，所述对性能退化综合指标数据进行预处理，得到预处理后综合指标数据，具体包括：
15、对性能退化综合指标数据中的第个指标进行中值滤波处理，得到的第个经过中值滤波后的样本；；表示样本数量；
16、对进行统一的标准化处理，得到对应的标准化后样本；个共同组成第个标准化后指标；
17、根据个构成预处理后综合指标数据。
18、可选地，所述基于预处理后综合指标数据建立性能退化分析模型，具体包括：
19、从预处理后综合指标数据中选择预设数量的无故障数据作为训练集；
20、根据训练集建立性能退化分析模型；其中为负载向量；为对的协方差矩阵进行特征值分解后确定的主成分；表示训练集的行数；表示降维后主成分的协方差矩阵；表示综合指标统计量；和分别表示统计量的均值和方差；表示加权值；表示自由度；表示置信度为且自由度为的卡方分布；为故障检测控制限。
21、可选地，所述根据性能退化分析模型中的故障检测控制限确定是否有惯性仪表发生退化或故障，具体包括：
22、基于故障检测控制限建立退化和故障检测逻辑；其中表示根据惯性仪表的测试集数据计算的统计量；
23、依据退化和故障检测逻辑确定是否有惯性仪表发生退化或故障。
24、可选地，所述若有惯性仪表发生退化或故障，根据性能退化分析模型定位出多个惯性仪表中的退化或故障仪表，具体包括：
25、若有惯性仪表发生退化或故障，将初始样本点标记为，退化样本点标记为，故障样本点标记为；
26、根据性能退化分析模型计算第个标准化后指标从初始样本点到退化样本点的累计贡献；
27、根据性能退化分析模型计算从退化样本点到故障样本点的累计贡献；
28、根据性能退化分析模型计算从故障样本点到最后一个样本点的累计贡献；
29、根据和构建单表退化的定位判断准则；
30、根据和构建单表故障的定位判断准则；
31、依据单表退化的定位判断准则定位出多个惯性仪表中的单个退化仪表；
32、依据单表故障的定位判断准则定位出多个惯性仪表中的单个故障仪表。
33、可选地，所述若有惯性仪表发生退化或故障，根据性能退化分析模型定位出多个惯性仪表中的退化或故障仪表，还包括：
34、根据性能退化分析模型计算第个标准化后指标对综合指标统计量的贡献；
35、根据计算两表退化或故障判断的指标贡献；
36、根据构建两表退化或故障定位判断准则；其中表示取集合中最大的指标贡献；
37、依据两表退化或故障定位判断准则定位出多个惯性仪表中的两个退化或故障仪表。
38、可选地，所述针对退化或故障仪表进行信息重构，基于重构后的仪表信息进行导航，具体包括：
39、利用基于故障贡献的加权最小二乘法融合未退化或未故障仪表的信息，得到重构后的仪表信息；
40、利用重构后的仪表信息代替退化或故障仪表的信息进行速度、位置、姿态的解算；
41、基于计算出的速度、位置、姿态进行导航。
42、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
43、本专利技术提出了一种基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，针对惯组进行性能退化分析，构建能够反映惯组仪表性能退化的综合指标，基于主成分统计量构建性能退化分析模型，能够面向单表退化、两表陆续退化进行分析；在检测到存在惯性仪表退化或故障发生时，基于指标对统计量贡献率变化方向定位至具体的单个表或某两个表，实现退化和故障仪表的准确定位；基于加权最小二乘法，针对定位出的退化或故障仪表进行信息重构，确保融合较高信息质量的惯性仪表信息；基于重构后的仪表信息进行导航，能够维持高精度导航系统的正常工作。
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1.一种基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述基于激光捷联惯组中多个惯性仪表的测量值构建性能退化综合指标数据，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述对性能退化综合指标数据进行预处理，得到预处理后综合指标数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述基于预处理后综合指标数据建立性能退化分析模型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述根据性能退化分析模型中的故障检测控制限确定是否有惯性仪表发生退化或故障，具体包括：
6.根据权利要求5所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述若有惯性仪表发生退化或故障，根据性能退化分析模型定位出多个惯性仪表中的退化或故障仪表，具体包括：
7.根
8.根据权利要求7所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述针对退化或故障仪表进行信息重构，基于重构后的仪表信息进行导航，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述基于激光捷联惯组中多个惯性仪表的测量值构建性能退化综合指标数据，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述对性能退化综合指标数据进行预处理，得到预处理后综合指标数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法，其特征在于，所述基于预处理后综合指标数据建立性能退化分析模型，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于激光捷联惯组性能退化分析和信息重构的导航方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：周志杰，张超丽，冯志超，胡昌华，姚鑫智，罗家宇，胡明，曹哲，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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