機載綜合航電系統(tǒng)中的多慣導冗余技術(shù).pdf

1、隨著飛行器飛行安全性要求的不斷提高與飛行任務的復雜多樣化，現(xiàn)代航空飛行器對機載綜合航電系統(tǒng)的可靠性提出了越來越高的要求。慣性導航系統(tǒng)作為航電系統(tǒng)中核心組成部分之一，也面臨著更高的可靠性要求。目前，對機載慣性導航系統(tǒng)進行冗余配置，提高系統(tǒng)的容錯性能，同時引入衛(wèi)星導航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)等導航系統(tǒng)的導航信息，輔助慣性導航系統(tǒng)，來獲得較高精度的導航信息，滿足飛行器導航的精度與可靠性要求，已成為導航系統(tǒng)領域的研究熱點。
　　論文首先對航電系

2、統(tǒng)中導航系統(tǒng)的冗余配置需求進行了分析，對不同慣導系統(tǒng)類型構(gòu)成的冗余配置結(jié)構(gòu)進行比較，研究了基于串并聯(lián)結(jié)構(gòu)和馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移的可靠性模型，在此基礎上提出了性能較優(yōu)的慣導系統(tǒng)冗余配置方案。
　　在此基礎上，論文針對多套慣導系統(tǒng)的冗余配置結(jié)構(gòu)，提出了一種基于零速修正的靜態(tài)性能分析算法對冗余系統(tǒng)進行主備劃分，實現(xiàn)初始結(jié)構(gòu)優(yōu)選。
　　在確立了多慣導冗余配置結(jié)構(gòu)的基礎上，論文首先針對多慣導系統(tǒng)在無輔助量測信息情況下的信息處理技術(shù)展開研究

3、。論文提出了一種差值濾波的信息融合算法，該算法可提高多套慣導系統(tǒng)的輸出一致性；在此基礎上，論文設計采用基于小波變換的一致性診斷算法，實現(xiàn)多慣導冗余導航輸出信息的故障檢測與故障定位。
　　針對存在GPS、ADS輔助量測信息的多慣導冗余結(jié)構(gòu)，論文設計采用聯(lián)邦濾波結(jié)構(gòu)對RINS/GPS/ADS結(jié)構(gòu)進行信息融合，并采用模糊推理系統(tǒng)優(yōu)化卡爾曼濾波器的性能；在此基礎上，提出了基于殘差χ2檢驗法的故障檢測、隔離與系統(tǒng)重構(gòu)機制。通過仿真驗證表明，

4、論文提出的故障檢測算法對RINS結(jié)構(gòu)、RINS/GPS/ADS結(jié)構(gòu)具有較高的檢測靈敏度，并能通過故障定位與隔離重構(gòu)等措施有效提高導航系統(tǒng)的可靠性。
　　論文在上述關鍵算法研究基礎上，設計完成了基于VC++ 6.0的分布式容錯導航仿真驗證平臺系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對機載導航系統(tǒng)的輸出及其關鍵信息融合與故障診斷算法進行仿真模擬與驗證，驗證結(jié)果表明了算法的有效性和仿真驗證平臺的功能及良好的可操作性。
　　論文研究成果對基于慣性導航系統(tǒng)冗