奇异值分解故障检测法在捷联惯导中的研究*
2012-06-07杜军波
舰船电子工程 2012年1期
霍 庚 杜军波
(92941部队95分队 葫芦岛 125001)
1 引言
捷联惯导是一种自主式导航系统,它绝对保密且不受外界干扰,广泛应用于航空、航天等领域[1]。陀螺仪是其核心元件,只要给定初始信息,便可根据陀螺仪测量的角速率、加速度计测量的比力等信息,通过计算机实时地计算出各种载体姿态参数[2]。故障检测及隔离(FaultDetection and Isolation,简称FDI)[3]是保证系统正常工作的关键,只有有效地对系统故障进行诊断,然后进行故障处理,才能保证系统的正常工作。故障检测及隔离(FDI)技术是一项专门的技术,在不同的应用领域,与不同的学科相结合产生了多种故障诊断方法。惯导系统测量单元级故障分为惯性器件硬故障检测和软故障检测。对硬故障检测通常采用直接比较法,构造余度惯性仪表,以增加仪表的故障容许次数。构成余度惯性组件的器件数目要在四个以上,按一定规律配置,按仪表测量值之间的线性相关性质,列出其所有的奇偶方程式。如果所有陀螺都正常工作,则全部奇偶方程式都能满足。若出现陀螺故障,则相应的奇偶方程式便不成立。对惯性器件软故障检测采用广义似然比检测。对系统的故障作如下假设[4]:1)同一时刻仅发生一个故障;2)故障是常值型故障,即只是误差的均值发生变化而其它统计特性不变。这两点假设对大多数类型的故障是符合的。
2 SVD算法原理
对于惯性导航系统,陀螺仪和加速度计是其关键的测量元件[5],其可靠性是整个系统中最重要的指标。……
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