水下航行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)容錯方法研究.pdf

1、導(dǎo)航精度和可靠性是衡量現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)劣的最重要指標(biāo)。本文以水下航行器的組合導(dǎo)航系統(tǒng)為研究對象，以捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)作為組合導(dǎo)航系統(tǒng)的公共參考系統(tǒng)，多普勒測速儀、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、磁航向儀和深度計為輔助導(dǎo)航設(shè)備，對水下航行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)的容錯方法進(jìn)行了研究。主要工作和成果包括： 1．基于聯(lián)邦濾波的水下航行器組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計。針對水下導(dǎo)航的特點(diǎn)，設(shè)計了基于聯(lián)邦濾波的水下組合導(dǎo)航系統(tǒng)，通過數(shù)字仿真分析了其濾波性能，并與已知是最優(yōu)濾波的集中濾波

2、的濾波效果進(jìn)行了比較；在航行器處于水面時，將GPS信號引入組合系統(tǒng)，增加了SINS/GPS子濾波器到聯(lián)邦濾波中，仿真結(jié)果表明，此舉能很好地抑制捷聯(lián)慣導(dǎo)的位置發(fā)散，大大地提高了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度。 2．系統(tǒng)級故障檢測和診斷方法的研究。對聯(lián)邦濾波的每個子濾波器設(shè)計一個故障檢測模塊，采用狀態(tài)x<'2>檢驗(yàn)法和殘差x<'2>檢驗(yàn)法對子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時檢測，分析了兩種檢驗(yàn)法對不同故障類型的檢測效果和系統(tǒng)的容錯性能；研究了量測可能存在野值情