胡晓强， 张霄力， 彭侠夫

(厦门大学 航空航天学院，福建 厦门 361101)

在联邦滤波结构的组合导航系统中，惯性导航系统(likelihood ratio method，INS)作为公共参考系统，与其他辅助导航系统组成滤波子系统[1]。许多文献假设INS系统工作的可靠性具有绝对保证，重点分析INS系统对其他导航子系统故障检测与识别(FDI)的辅助方法[2]。惯导系统的可靠性直接影响到航行体的可靠性，因此提高惯导系统的可靠性对于提高航行体的生存能力具有重要意义[3]。

惯性导航系统常采用余度技术为其容错设计提供硬件基础[4]，器件级冗余技术在提高可靠性和控制成本等方面，较系统级冗余技术具有较大优势。针对冗余惯性测量组件(RIMU)的故障诊断，常采用基于等价空间原理的最优奇偶向量法(OPT)，广义似然比法(GLT)与奇异值分解法(SVD)。许多文献将模糊决策[5]、支持向量机[6]、主成分分析[7-8]、小波变换[9]、滤波器[10-11]等方法引入RIMU故障诊断中，对基于奇偶空间的算法进行改进与扩展。

在不显著增加系统成本的前提下，4个陀螺组成的冗余配置方案比无冗余系统的可靠性高1.75倍[12]。因此，四陀螺冗余惯性测量组件在民用设备和常规武器上具有重要的研究价值。但是在仅存在1个余度的情况下，传统的奇偶空间法只能检测出故障，而不能对故障仪表进行正确隔离。王晨等[13]针对运载火箭双捷联系统，基于多个并行反向传播神经网络(BP)的预测结果，实现三度陀螺故障的分离，但神经网络观测器的设计需要控制指令作为额外输入。……