毛定坤,蔡光斌,冯志超,侯明哲,班晓军

(1.火箭军工程大学 导弹工程学院,西安 710025; 2.哈尔滨工业大学 航天学院,哈尔滨 150001)

变体飞行器能够实时感知外部环境,根据飞行环境、飞行状态与飞行任务等信息,改变自身外形特征,以提高飞行性能、控制能力和多任务能力[1-4],是未来飞行器的发展方向和研究热点,得到了国内外学者的广泛关注和深入研究[5-8]。由于变体飞行器强非线性、强不确定性、强耦合、快时变等特性以及复杂的飞行环境,增加了飞行器设计与控制的难度[9-10],及时准确地获取变体飞行器的状态信息并采取相应措施显得尤为重要。传感器作为变体飞行器感知自身状态的重要手段,一旦发生故障将会直接影响飞行控制系统的稳定性和安全性[11]。传感器监测信息的准确性直接决定了控制系统所做出的控制指令的准确性,从而影响变体飞行器的飞行性能和控制效果[12-13]。当变体飞行器的传感器发生故障时,所获取的监测信息不准确,导致控制系统不能准确获取飞行器自身状态信息,进而无法做出准确的控制指令。同时,外界扰动也会影响传感器监测信息的准确性,从而导致监测信息不完全可靠。因此,研究变体飞行器传感器故障诊断与容错控制技术具有重要的理论研究意义与实际应用价值。

文献[14]提出一种基于系统状态和控制输入估计的传感器故障检测方法,分别使用扩展卡尔曼滤波器和回溯成本输入估计方法来估计飞行器的状态和输入信息。……