[发明专利]一种极区集中滤波组合导航系统残差向量故障检测与隔离方法

摘要

本发明提供一种极区集中滤波组合导航系统残差向量故障检测与隔离方法，该方法针对以格网惯导系统为基础导航设备的极区组合导航系统，以残差χ2检验法为基础，通过设计残差向量，设计一种残差向量χ2故障检测与隔离方法，实现对集中滤波器的故障检测与隔离，提高极区基于集中滤波器组的组合导航系统的可靠性。与联邦滤波器相比集中滤波器滤波精度更优，该方法使集中滤波器具有故障检测与隔离能力，在不牺牲滤波器估计精度的前提下实现了组合导航系统容错能力的提升。

主权项

1.一种极区集中滤波组合导航系统残差向量故障检测与隔离方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：选取格网坐标系为导航坐标系，惯性导航系统为主导航系统，引入外部观测信息，构建极区组合导航系统；步骤二：根据组合导航系统量测信息发生故障情况是否独立，对量测信息进行分组，Z＝[z₁ z₂ … z_n]^T，并设计每个量测信息组的故障门限；步骤三：根据上一滤波周期k‑1时刻的滤波器输出状态估计，对本滤波周期k时刻的量测信息进行预测；步骤四：根据实测量测信息与预测量测信息计算量测信息预测残差r_k；步骤五：计算各量测信息组量测残差方差；步骤六：设计二元假设，通过检验残差均值，检验量测信息是否故障：步骤七：设计故障检测向量函数，计算故障检测向量Γ；步骤八：构建故障检测残差标志位向量H＝[h₁ h₂ … h_n]，标准量测信息故障情况；步骤九：利用步骤八中得到的向量H，判断组合导航系统量测信息故障情况，若无故障，则进行滤波估计，并重复步骤三至步骤八；若某量测信息组存在故障，则进行滤波器重构，隔离故障观测信息，重复步骤三至步骤八。