赵欣艺 高晓颖 踪 华 李 冰 李宇明

1.北京航天自动控制研究所，北京 100854 2.宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京 100854

0 引言

由于运载火箭、飞机、舰船等运动体的可靠性要求越来越高，任务越来越复杂，需要导航系统在运载火箭任务中，在提供可靠、高精度导航信息的同时具备成本低、重量轻、功耗低的优点。

冗余设计是提高导航系统可靠性的技术途径之一。以运载火箭为例，目前国内运载火箭CZ-3A系列、CZ-2C采用双七表冗余激光惯组，CZ-5、CZ-7运载火箭采用2套六表激光惯组和1套六表光纤惯组的方案。常采用主从模式和投票模式进行传感器信息的判断[1]。欧洲阿里安火箭采用了双冗余设计，Space X的猎鹰火箭采用分布式冗余惯组设计[2]。一般冗余设计的判别准则是少数服从多数的阈值判别方法。即预先设置阈值，在一定时间区间对测量同一参数的多个传感器输出结果进行比较，当差值大于设定阈值时，根据少数服从多数的原则进行取舍，最终结果可以采用取平均值或者中间值的方式决定[3-4]。这种方法可以实时给出冗余系统的传感器输出结果，但由于阈值是事先通过经验设置的，一般要求测量同一物理量的传感器精度一致，才可以通过阈值判断。而随着运载火箭等对体积、重量、功耗等的要求越来越高，三个同样高精度惯组的冗余模式，势必会存在体积重量大，成本高的影响。因此传统冗余方案一般只用在大型运载火箭中，小型商业运载火箭一般只采用一套高性能的惯组。……