運(yùn)載火箭具有在軌時(shí)間長(zhǎng)、多軌道任務(wù)的特點(diǎn),激光慣組（以下簡(jiǎn)稱IMU）作為運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)重要導(dǎo)航部件,為箭上控制系統(tǒng)提供載體的速度、位置和姿態(tài)信息。為提高箭載激光慣組的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性和可靠性,飛行過(guò)程中需對(duì)激光慣組進(jìn)行故障檢測(cè)與隔離,本課題基于多表冗余的激光慣組開展研究,通過(guò)對(duì)激光慣組內(nèi)部故障儀表的在線故障檢測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)故障儀表隔離后進(jìn)行冗余信息重構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)激光慣組導(dǎo)航信息的正常輸出,不影響火箭飛行的導(dǎo)航精度。首先,通過(guò)分析多表冗余激光慣組工作原理,將系統(tǒng)中的刻度系數(shù)誤差、安裝誤差和常值偏差等誤差進(jìn)行了建模。識(shí)別出了激光慣組具體的故障模式,建立了故障模型并進(jìn)行在線故障仿真。其次,確定了利用等價(jià)空間法進(jìn)行故障檢測(cè),分析了激光慣組脈沖量化后對(duì)故障檢測(cè)的影響,利用三通道濾波的方法解決了量化帶來(lái)的故障檢測(cè)問(wèn)題,并通過(guò)蒙特卡洛閾值法確定了三通道閾值。最后,通過(guò)仿真試驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)具備了故障檢測(cè)與隔離的功能,使激光慣組存在故障的時(shí)仍可正常導(dǎo)航。 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究概況及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2 激光慣組誤差建模及故障建模
    2.1 激光慣組工作原理
        2.1.1 激光陀螺工作原理
        2.1.2 石英加速度計(jì)工作原理
    2.2 誤差建模
        2.2.1 刻度系數(shù)誤差
        2.2.2 正交軸安裝誤差建模
        2.2.3 斜置軸安裝誤差建模
        2.2.4 常值偏差
        2.2.5 隨機(jī)誤差
        2.2.6 一階高斯馬爾科夫過(guò)程
    2.3 故障建模
        2.3.1 故障模式
        2.3.2 參數(shù)故障
        2.3.3 輸出故障
        2.3.4 故障注入
    2.4 本章小結(jié)
3 多表冗余激光慣組故障檢測(cè)方法
    3.1 故障檢測(cè)方法介紹
        3.1.1 直接測(cè)量法
        3.1.2 奇異值分析法
        3.1.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障檢測(cè)
    3.2 故障檢測(cè)方法的確定
        3.2.1 等價(jià)空間原理
        3.2.2 改進(jìn)的奇異值分解法
    3.3 本章小結(jié)
4 量化輸出及三通濾波檢測(cè)
    4.1 激光慣組的量化輸出
        4.1.1 量化輸出的誤差分析
        4.1.2 量化前的故障檢測(cè)
        4.1.3 量化后的故障檢測(cè)
    4.2 三通道濾波檢測(cè)
        4.2.1 故障分類
        4.2.2 濾波參數(shù)的選擇
        4.2.3 三通道濾波效果
        4.2.4 三通道故障判決策略
        4.2.5 三通道檢測(cè)閾值的選取
    4.3 本章小結(jié)
5 仿真結(jié)果
    5.1 陀螺故障仿真結(jié)果
    5.2 加速度計(jì)故障仿真結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于小波方差的MEMS IMU隨機(jī)誤差模型間接估計(jì)方法[J]. 劉菲,任章,李清東.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]Service fault tolerance for highly reliable service-oriented systems: an overview[J]. ZHENG ZiBin,LYU Michael Rung Tsong,WANG HuaiMin.  Science China（Information Sciences）. 2015(05)
[3]脈沖輸出冗余捷聯(lián)慣導(dǎo)的故障診斷研究[J]. 王易南,任子君,閆杰.  飛行器測(cè)控學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院 “長(zhǎng)征”三號(hào)乙力助嫦娥三號(hào)成功赴月[J].   航天工業(yè)管理. 2013(12)
[5]激光陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差參數(shù)標(biāo)定[J]. 楊孟興,徐兵華.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]基于故障樹和奇異值分解的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)故障檢測(cè)[J]. 張志鑫,張峰.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2008(03)
[7]基于冗余慣性組件故障診斷方法的比較研究[J]. 賈鵬,張洪鉞.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2006(S2)
[8]基于奇異值分解的冗余慣導(dǎo)系統(tǒng)故障診斷[J]. 賈鵬,張洪鉞.  宇航學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]四冗余陀螺系統(tǒng)配置研究[J]. 王民鋼,樊英平,崔偉成,楊堯.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2006(03)
[10]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)（SINS）敏感器斜向配置技術(shù)[J]. 朱奎寶,張春熹,宋凝芳.  中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(02)

博士論文
[1]導(dǎo)航系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷及其相關(guān)理論問(wèn)題的研究[D]. 張玲霞.西北工業(yè)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]高精度激光陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差模型參數(shù)估計(jì)方法研究[D]. 劉偉.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)多傳感器冗余技術(shù)研究[D]. 劉莎紅.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]捷聯(lián)慣性導(dǎo)航算法及其實(shí)現(xiàn)[D]. 魏資桓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]激光陀螺平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)準(zhǔn)靜基座初始對(duì)準(zhǔn)研究[D]. 張環(huán).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[5]激光捷聯(lián)慣導(dǎo)/星光/衛(wèi)星容錯(cuò)組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 孫麗.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[6]容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)與魯棒故障檢測(cè)研究[D]. 陳紅英.西北工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3114621