徐景硕 安 阳 嵇邵康

（海军航空大学青岛校区 青岛 266041）

1 引言

惯性导航系统（INS）作为一种全方位的自主式导航系统，它不受外界条件和环境的干扰，隐蔽性好［1］，在工业和军事领域得到广泛应用。尽管惯导系统导航信息精度高，但它的算法是一个积分过程，误差容易随时间积累，不满足续航时间长的飞行载体的要求。GPS系统精度较高，但使用权受制于人，而且它易受环境的影响，只能用做载体的辅助导航［2］。随着装备飞机导航系统的增多，通过SINS与其他系统的组合，可以解决其误差随时间积累的问题，输出更全面的导航信息，满足未来战机的需求；但由于装备载体系统的增加，故障发生的概率变大，当某一系统发生故障后会影响其他系统，系统整体的容错性下降。

为了解决以上问题，本文分两步来实现具有容错性的组合导航系统。首先设计一个无重置结构的滤波器，然后在子滤波器的输出后增加故障检测模块，用状态χ2检验法和残差χ2检验法［3］对故障进行检测，并比较它们的检测效果。

2 系统方案设计

2.1 具有故障检测功能的SINS/GPS/ADS/MG组合导航系统结构

为提高系统的容错性和计算能力，设计一个无复位结构的联邦滤波器［4］，对惯导、卫星导航、大气机、磁航向仪四种导航信息融合。其导航系统结构如图1所示。

图1 基于联邦滤波的容错组合导航结构图

该系统是以惯导为参考系统，将它与其他系统对同一导航参数的差值给子滤波器。各滤波器独立计算，互不影响，在同一时刻将结果给主滤波器［5］。……