单自由度陀螺仪冗余系统的故障检测与识别

以6个单自由度陀螺仪结构为例,讨论单自由度陀螺仪冗余系统的故障检测与隔离.利用六陀螺仪十二面体配置中的对称性,或按4个陀螺仪测量值之间的线性相关性,可列出15个奇偶方程式.通过奇偶方程进行故障检测与识别的线性相关技术,除能提高系统的可靠性外,还能提供重复的测量数据,并借助于数据处理技术减小单个陀螺仪误差的影响.利用最小二乘进行数据处理,可求解角速率最佳估值.     

捷联惯导系统容错技术的研究

捷联惯导系统对惯性仪表的容错技术有多种 ,针对不同的故障形式 ,采用的方式也常常不同 ,最常用的方法一般有直接比较测量值法、奇偶向量法等 ,本文着重讨论了这两种捷联惯导的容错方法     

捷联掼导系统容错技术的研究

捷联惯导系统对惯性仪表的容错技术有多种，针对不同的故障形式，采用的方式也常常不同，最常用的方法一般有直接比较测量值法、奇偶向量法等，本文着重讨论了这两种捷联惯导的容错方法。     

陀螺仪冗余系统的方案配置及故障检测与识别

讨论了四目二自由度陀螺仪捷联系统的余度最佳配置方案，提出了利用奇偶方程进行故障检测与识别的线性相关技术，得出了余度技术不仅能提高系统的可靠性，而且还能提供重复测量数据，并能利用最小二乘进行数据处理，求解角速率的最佳估值。     

多惯性仪表冗余系统方案设计及其关键技术

首先介绍了多惯性仪表冗余系统的功能和优缺点,指出它是提高弹道导弹制导系统可靠性和精度的重要途径.然后讨论了实现多惯性仪表冗余系统所需解决的几项关键技术,包括冗余系统的配置方案、优化冗余方法、惯性仪表选取和数据融合方法等,并给出了相应的建议和对策,最后以仿真实例表明该方案是可行的.     

四冗余陀螺系统配置研究

惯性导航系统中敏感器的冗余设计是提高系统任务可靠性的重要方法。文中提出了四冗余惯导系统的配置方案．并对配置方案的可靠性、精度、故障检测及隔离等内容进行了分析论证。     

一种冗余配置的惯性导航系统渐变型故障容错方法

针对冗余配置的惯导系统渐变型故障，提出了奇偶方程残差品质的概念及其模糊评估方法。并应用残差品质构成最小二乘加权阵。设计了冗余配置的惯导系统智能自适应渐变型故障容错方法。仿真结果表明，该方法对最多有两个捷联陀螺发生的渐变型故障能起到较好的检测和容错效果。     

分布控制系统的容错配置设计

分布控制系统的容错配置设计是在Galois域增加冗余控制器.可编程控制器的扩充状态变量经网络送给冗余控制器.该控制器在设定时间产生奇偶校验码,通过布尔函数逻辑运算转换成Galois域函数运算,检验其输出是否满足奇偶校验条件以判断是否存在故障.以物料抓送系统的冗余控制为例,对冗余结点的输出进行检测、用估计输出取代故障控制器的输出使其功能恢复,实现系统的自诊断.     

载人运载火箭惯性器件冗余管理中的精度控制技术

运载火箭控制系统通过惯性器件冗余信息进行故障检测以提高系统可靠性,还可对惯组冗余信息采用信息融合技术以提高火箭入轨精度。以中国现役载人运载火箭控制系统双七表捷联惯组冗余设计为例,研究惯性器件冗余管理中的精度控制技术,提出了基于惯性冗余信息故障诊断和信息融合的精度控制技术,并以其他火箭实际飞行故障案例进行仿真分析。仿真结果表明,提出的惯性器件冗余管理中的精度控制技术能有效判别故障信息,提高火箭入轨精度。     

捷联惯性测量组合的冗余设计和优化

讨论了捷联惯性测量组合冗余设计方案,并引入性能指标函数、系统有效度约束、系统代价函数,对冗余配置的优化问题进行了研究,寻求最优配置和优化准则.最后以5个单自由度陀螺为例,实现冗余优化配置.     

自动变速操纵系统稳态工况下非平稳随机信号的故障诊断技术研究

提出了基于信号冗余关系的自动变速操纵系统（ASCS）稳态行驶工况非平稳随机信号多重故障检测和诊断策略。通过分析ASCS非平稳信号特性以及信号之间的冗余关系,提出故障检测和诊断策略设计原则：不可信原则、多故障兼容原则和概率原则,作为故障检测和诊断策略设计的指导思想。同时根据故障诊断结果的准确性和有效性特点将故障诊断结果划分为一级、二级、三级3种类型。通过分析ASCS稳态工况的先验知识,提出非平稳随机信号故障检测和诊断策略,实现发动机转速、变速箱输入轴转速、车速和车辆挡位信号之间单或多重故障诊断的功能。向实车数据中注入不同类型故障来检测故障诊断策略的完整性和正确性,试验结果证实了该方法的有效性和实用性。     

基于虚拟余度的发动机伺服传感器故障检测

为在有限软硬件资源下有效辨识出故障传感器并进行隔离,提出基于虚拟余度的航空发动机伺服传感器故障检测方法.利用改进算法训练的Elman神经网络实现全包线内的高压转速到主燃油的映射,建立主燃油虚拟余度,给出基于虚拟余度的伺服传感器故障检测结构,并对常规检测方法不能辨识的2种失效模式进行仿真验证.结果表明:该方法可有效辨识出传感器失效,结构简单,计算量较小.     

捷联惯导/里程计高精度组合导航算法

针对里程计(OD)刻度系数误差和惯导安装误差角对车载捷联惯导(SINS)/OD组合导航系统的影响,重新推导并建立了新的量测方程,在此基础上加入故障检测的方法,从而构成了新的组合导航算法。该组合导航算法能够有效地提高组合导航精度,及时准确地检测出量测故障;同时该组合导航算法同样适用于车辆运动学约束辅助导航模式,为OD发生故障时提供了一种容错方案。仿真结果验证了该算法的有效性。     

空天飞行器多源多余度模糊容错导航系统设计方法

空天飞行器多任务、多工作模式的特征,要求导航系统具有灵活性且保证精确性和稳定性。在空天飞行器中,常用多种导航传感器组成多源容错组合导航系统,但是单余度组合导航系统并不能满足空天飞行器可靠性的要求。针对上述问题,提出一种多源多余度模糊容错导航系统设计方法,在每个余度系统已设计故障诊断和隔离的基础上,通过模糊评估计算每个导航系统的品质因子,从而有效地诊断和隔离惯性导航系统的故障,保证导航系统的精度和可靠性,该方法对软、硬故障均具有较好的处理能力。仿真结果表明,基于该方法的导航系统结构具备容错性能,在系统出现故障的情况下,比传统多源导航系统具有更优的性能,且在不同飞行阶段具备良好的适用性。     

抗差估计及Allan方差在车载组合导航系统中的应用研究

针对组合导航系统中全球定位系统(GPS)信号易丢失和干扰、惯性导航系统(INS)无法长时间单独工作的问题,通过采用带故障检测和隔离的导航算法解决GPS 数据异常的问题,有效提高系统的可靠性;同时当GPS 卫星信号短时间丢失时,利用Allan 方差分析方法确定惯性传感器误差并进行补偿,使纯INS 能够在一定精度内独立工作相对长的一段时间。车载试验结果表明:该方法能够保证组合导航系统的可靠性,且在GPS 信号短时间丢失情况下提高了纯惯导系统的导航性能。     

基于小波辅助的GPS/SINS 组合导航系统故障检测与信息融合算法

针对GPS/SINS组合导航系统可能出现故障的问题,提出一种基于小波辅助的组合导航系统故障检测与信息融合算法。将卡尔曼滤波器的估计误差进行相应的多小波故障检测分析,在较短时间内发现故障点进而降低虚警概率;若GPS发生软故障,利用改进的自适应算法进行信息融合,进而保证系统的滤波精度、容错能力和可靠性。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种航天光纤总线的交换单元热备份方法

为了提高航天应用中交换式光纤总线的可靠性,保证数据的正确实时传输,针对在该拓扑结构中处于关键节点的交换单元,提出了一种热备份冗余方法.该方法采用了两个硬件结构完全相同的交换单元,通过硬件冗余和FPGA的软件可编程模块实现故障检测、故障隔离、通道切换与故障报警等功能.通过Quartus的仿真试验,验证了该方法的可行性,具有很强的工程实用价值.     

基于故障树的在轨服务目标航天器故障检测

针对构建在轨故障检测知识库中知识获取和知识表示困难的问题,将故障树应用到在轨服务目标航天器故障检测知识库中。采用将专家经验知识建立成故障树的形式,通过对故障树的定性和定量分析,求出其最小割集和底事件重要度,减少知识库中的知识冗余,并以在轨运行的目标航天器上某负载的供电系统发生故障为例进行应用分析。分析结果验证了该方法的可行性。     

武器装备实时测控系统冗余容错方法研究

针对武器装备实时测控系统中对高可靠性的需求,对应用较为广泛的武器装备紧凑型PCI总线测控系统的冗余容错问题进行了研究。构建了一种利用心跳检测联系主、备用设备的冗余设计方法,并在VxWorks实时操作系统中实现了高可用热插拔技术来提高系统的冗余容错性能。提出一种基于非精确计算理论的实时容错调度算法,将该算法实际应用于测控系统中来验证其对冗余容错性的提升。仿真与实验验证结果表明,该系统具有良好的冗余容错性能,该设计方法可以有效地提升系统的可靠性。