基于捷联航姿系统挠性陀螺故障诊断方法的研究

运载火箭多表冗余捷联惯组的故障诊断与决策李学锋;张焕鑫【摘要】为了提高运载火箭惯导系统的可靠性,介绍了一种多表冗余捷联惯性测量组合的故障诊断和冗余信息重构技术,除了对陀螺仪和加速度计信息进行常零值判别、极大值判别之外,还要采取三取二的冗余诊断的管理策略,将故障定位到具体惯组的某个敏感轴,对故障惯组隔离后进行冗余信息重构,既可实现惯组系统级冗余,又能够搭配使用非整套惯组陀螺仪和加速度计信息,实现惯组故障情况下的导航信息的正常输出,增强了运载火箭对惯组故障的适应能力.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)007【总页数】3页(P2241-2243)【关键词】捷联惯组;多表;冗余;故障诊断与决策【作者】李学锋;张焕鑫【作者单位】北京航天自动控制研究所,北京 100854;北京航天自动控制研究所,北京 100854【正文语种】中文【中图分类】TP3惯性测量装置用于敏感运载火箭飞行过程中的姿态角和视加速度信息，将其送给飞行控制计算机进行导航、制导与控制，其可靠性直接关系到飞行任务的成败，因此在高可靠性的运载火箭中，惯性测量装置均要采用冗余设计以提高惯导系统可靠性。

在提高惯导系统可靠性方面，目前国内民航在100多条国际航线上使用的民用惯导系统LTN51，就是采用了两套惯导来提高飞行系统的可靠性；“阿波罗13”宇宙飞船使用捷联系统LM/ASA作备份平安地返回地球；前苏联“东方”号、“联盟”号飞船均利用两套系统冗余，一套是平台，另一套是简易的捷联系统；欧空局“阿里安V”使用两套激光陀螺捷联惯性测量组合进行导航［1-3］。

本文主要介绍三捷联惯组多表冗余故障诊断和信息重构方案设计，对陀螺仪和加速度计信息采取三取二的冗余、诊断的管理策略，覆盖一度故障状态，兼顾部分两度故障模式，既可实现惯组系统级冗余，又能够搭配使用非整套惯组陀螺仪和加速度计信息，从而增强了运载火箭对惯组故障的适应能力，提高运载火箭惯导系统的可靠性。

基于多元统计的卫星姿态控制系统故障诊断
苏林;尚朝轩
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2010()8
【摘要】能够对姿态控制系统的故障进行快速准确的诊断是卫星等航天器安全运行的重要保障之一。

通过分析卫星姿态控制系统的数据特点,采用主元分析法对敏感器进行故障诊断。

经分析,主元分析法不仅能快速检测出故障,还可以辨识出故障类型;并提出利用均值贡献率方法进行故障隔离,减少传统故障隔离法出现的误诊问题。

通过对各敏感器典型故障的仿真分析验证了该方法的有效性。

【总页数】6页(P1981-1985)
【作者】苏林;尚朝轩
【作者单位】军械工程学院光学与电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.基于神经网络观测器的卫星姿态控制系统陀螺故障诊断
2.基于1D-CNN的卫星姿态控制系统故障诊断方法
3.基于模糊滑模的卫星姿态控制系统故障诊断
4.卫星姿态控制系统的实时动态测试和故障分析——CAMAC 在卫星姿态控制系统测试中的应用
5.基于LSSVM的卫星姿态控制系统故障诊断
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冗余捷联惯组故障诊断等价向量的补偿王易南;任子君;陈朋印;闫杰;陈凯【摘要】运载火箭作机动飞行时，陀螺和加速度计输出中引入的与机动状态相关的动态误差项会严重影响冗余捷联惯组故障诊断的效果，增大误警率；研究验证了利用卡尔曼滤波估计动态误差以补偿等价向量的方法，滤波补偿能够减弱由于运载火箭机动引起的动态误差项，利用补偿后的等价向量成功检测到未补偿时难以检测的故障；同时也发现了陀螺的补偿效果不如加速度计补偿效果好的现象；深入研究后发现，试验陀螺的随机误差偏大，掩盖了动态误差；得到了当传感器的随机误差项是动态误差项的5倍以上时可不进行误差补偿的有用结论。

%The output of IMU contains dynamic errors,related to the maneuver state of the rocket,which influence negatively the fault diagnosis.The method is studied,that using Kalman filter to estimate the linear combinations of the dynamic errors to compensate the parity vector,which is used to make fault diagnosis decision.Simulations show that the method is successful.But the compensation result of accel-erometers is better than the gyros’.The problem is solved by intensive research.The strong random noise of the gyros covers the dynamic errors,which makes the compensation results worse.Finally,a conclusion drawn that there is no need to compensate the parity vector,when random noise is 5 times more than dynamic errors.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2016(024)006【总页数】3页(P34-36)【关键词】冗余捷联惯组;故障诊断;等价向量;卡尔曼滤波;误差补偿【作者】王易南;任子君;陈朋印;闫杰;陈凯【作者单位】西北工业大学航天学院，西安 710072;西北工业大学航天学院，西安 710072;西北工业大学航天学院，西安 710072;西北工业大学航天学院，西安710072;西北工业大学航天学院，西安 710072【正文语种】中文【中图分类】V249对捷联惯组采用冗余备份技术和故障诊断技术是提高其可靠性的两种重要途径。