张春熹，卢　鑫，高　爽，王　璐

(北京航空航天大学仪器科学与光学工程学院，北京 100191)

0　引言

一般的惯性导航系统通常由两种传感器组成，即沿正交方向的3轴陀螺和3轴加速度计，并通过与卫星、磁强计等外部信息的组合，提供精确可靠的导航数据。而惯性传感器作为INS的核心器件极易受到外界的干扰，造成INS性能的下降，包括零偏和标度因数等参数都会受到影响，可能短期内就会在姿态、速度、位置中累积巨大的误差[1]。因此,需要对INS的工作状态进行实时的监控，当其出现故障时及时报警。

一般来说,故障可分为硬故障和软故障。硬故障主要通过BIT(Built In Test)来检测[2]；软故障可以认为是由于环境等因素造成的惯性器件的性能下降即传感器信号中的未知改变，及由于卫星信号受到干扰、遮挡或载体高动态运动造成的卫星数据的不确定性。这类故障通常表现为陀螺或加速度计出现异常的偏值，输出噪声特性发生变化或者卫星信号中夹杂有额外地噪声等[3]。

在系统层面进行故障检测时，通常使用卡方检验法作为故障检测算法，这种方法一般是使用状态评价器并构建统计学方程来进行系统层面的状态监测[4]。这时由环境干扰等造成的传感器性能的改变及用于组合导航的外部信息的故障都会耦合进入统计特性中，因此使用卡方检验法可以对整个惯导系统的工作状态进行实时的监控，当出现故障时及时报警，然而该方法并不能够准确地识别出故障发生的位置。……