【摘要】：組合導航可以提高導航系統(tǒng)的精度,它是保證系統(tǒng)準確性的關(guān)鍵,然而保證系統(tǒng)的可靠性也尤為重要,故障檢測技術(shù)正是保證導航系統(tǒng)安全性、可靠性的重要措施。當有量測故障發(fā)生時,傳統(tǒng)的故障檢測法會選擇去除該觀測子系統(tǒng)的所有信息。本文提出的基于卡爾曼濾波器殘差卡方故障檢測與最小二乘偏差故障檢測相結(jié)合的一種系統(tǒng)全局與局部聯(lián)合交叉故障檢測的研究方法,可以實現(xiàn)將所有的故障觀測量剔除,保留正常觀測量進行組合導航,避免了正確的量測信息不必要的浪費。與傳統(tǒng)的故障檢測法相比較,本文創(chuàng)新性的提出了狀態(tài)故障與量測故障的判別方法,并且能夠?qū)顟B(tài)故障與量測故障有效的加以區(qū)分。當故障小于最小可探測偏差(Minimum Detectable Biases,MDB)時,會導致濾波器過優(yōu)估計,故障漏檢概率就會增大。本文通過使用量化濾波器對故障的響應(yīng)的研究方法,重新構(gòu)造濾波器估計誤差協(xié)方差矩陣,實驗結(jié)果證明了量化濾波器對故障的響應(yīng)的研究方法能夠有效的抑制在故障發(fā)生時濾波器過優(yōu)估計產(chǎn)生的影響,減小故障漏檢現(xiàn)象的發(fā)生,提高系統(tǒng)的可靠性。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)本文介紹了捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)的基本工作原理,并且對其主要誤差源進行分析,推導出了導航系統(tǒng)誤差方程。針對組合導航濾波算法及故障檢測方法,本文詳細的介紹了常規(guī)卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、粒子濾波算法以及殘差卡方故障檢測與最小二乘偏差故障檢測法的數(shù)學基礎(chǔ)。(2)為了提高組合導航的可靠性,本文提出了一種基于卡爾曼濾波器殘差卡方故障檢測與最小二乘偏差故障檢測相結(jié)合的系統(tǒng)全局與局部聯(lián)合交叉故障檢測法,以及系統(tǒng)量測故障與狀態(tài)故障的判別方法。并且通過算例仿真,來驗證這種研究方法有效性。最后,將該方法與傳統(tǒng)殘差故障檢測方法作比較,來驗證其優(yōu)越性。(3)當量測故障小于MDB時會導致濾波器過優(yōu)估計,使系統(tǒng)故障漏檢概率的增大。本文分析了造成濾波器過優(yōu)估計的原因及其影響,通過量化濾波響應(yīng)的研究方法,重新構(gòu)造出濾波器估計誤差協(xié)方差矩陣,來抑制過優(yōu)估計帶來的影響,減小故障漏檢現(xiàn)象的發(fā)生,提高系統(tǒng)的可靠性。
【圖文】：

(a)傳統(tǒng)殘差卡方故障檢測結(jié)果

(b)傳統(tǒng)殘差卡方故障檢測結(jié)果
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V249.328;TN967.2

【參考文獻】

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1 杜小菁;翟峻儀;;基于MEMS的微型慣性導航技術(shù)綜述[J];飛航導彈;2014年09期

2 許云達;趙修斌;;基于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的組合導航技術(shù)及其發(fā)展綜述[J];飛航導彈;2014年05期

3 王睿;任超;戴鑫;鄭浩;蔡欣恩;;多衛(wèi)星系統(tǒng)最小可探測偏差仿真分析[J];全球定位系統(tǒng);2014年01期

4 梁s，

本文編號：2611681