杨雨薇，宋 芳，章 伟

(上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620)

近年来，四旋翼无人机(Quadrotor Unmanned Aerial Vehicle)因具有体积小、机动性强、易操作、灵活性强等特点，在军事和民用领域发展十分迅速。然而，由于无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)内部结构精细，且存在机载环境温度变化及机械振动等客观因素，无人机易出现损伤或失效，导致系统出现故障[1]。

无人机故障通常分为执行器故障[2-4]与传感器故障[5]。目前有大量研究提出了对执行器故障进行诊断的方法。文献[6]设计了H/H∞观测器对故障进行观测。为了提高观测器对噪声和干扰的鲁棒性，文献[7～8]通过设计未知输入观测器对干扰和噪声进行解耦，实现故障检测与分离。文献[9]采用小波变换，不依赖系统模型，提高了故障的可分离性。

目前应用于无人机传感器故障的诊断方法研究成果较为有限[10]。传感器一旦发生故障不仅会影响无人机的安全性和可靠性，还可能危及到地面人员的安全。因此针对传感器故障检测与诊断技术的研究已成为提高飞行器安全性和可靠性的迫切任务。在文献[11]提出了传感器故障全局观测器方法后，研究人员逐步将先进控制理论的多种方法[12-13]应用于无人机的传感器故障的研究工作。文献[14]基于观测器对四维系统的传感器故障系统进行了故障诊断与隔离。文献[15]通过设计基于线性变参数(Linear Parameter-Varying)模型的观测器，对传感器故障进行检测隔离。文献[16]提出一种基于中心对称多胞体的区间估计的方法，可以在时间采样序列中求取近似可达集来给出区间估计结果。……