分布式多源融合自主导航系统信息传递与故障检测研究-控制理论与控制工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外， 本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所 涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标 明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许 论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 日 期： 万方数据 万方数据 南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 随着作战飞机对导航系统可靠性和精度的要求越来越高，单一导航手段已无法满足高性能 的导航要求，组合导航技术已日趋成熟。作战飞机在执行战略战术任务时，其机载侦查设备最 好能保持静默，这样能降低被发现的可能性，这就要求作战飞机的导航系统在保持精度的同时 具有较高的自主性和稳定性。 为了满足作战飞机的高自主性、高可靠性、高精度的导航要求，本文主要对分布式的多源 融合自主导航系统进行研究，研究分布式惯性传感器网络之间的信息传递以提高导航系统的精 度，研究惯性传感器网络以及多源导航系统的故障检测以提高导航系统的自主性和可靠性。 首先，研究了分布式惯性传感器网络的故障检测，根据传感器网络的特点，设计了反馈式 的双节点故障检测模型，采用奇偶方程检测法，研究了具有动态门限的陀螺故障检测；在此基 础之上，着重对加速度计输出进行了分析，提出了基于量测重构投影的加速度计故障检测法， 并仿真验证了该方法的有效性。 其次，对已进行了故障检测和隔离的传感器网络进行信息传递研究，分析了主、子节点之 间的输出关系，采用惯性测量匹配和多矢量测量法解算出了主、子节点之间的变形角，并以惯 性/天文导航系统为例，设计了分布式姿态群传递对准方案。 再次，对主节点处的其他导航系统进行故障检测研究，对导航系统常见的三种故障类型（野 值、软故障、硬故障）进行了详细的建模分析，研究了残差 x2 和改进 SPRT 算法的优缺点，并 考虑了系统野值的影响，设计了具有移动检测周期的残差 x2-改进 SPRT 的综合故障检测方案， 并以惯性/天文导航系统为例仿真验证了算法的有效性。 最后，在数字仿真系统上验证了分布式多源融合自主导航系统信息传递和综合故障检测算 法的有效性和实用性。 关键词：作战飞机，惯性传感器网络，多源导航系统，惯性器件故障检测，变形角，姿态传递， 导航系统故障检测 I 分布式多源融合自主导航系统信息传递与故障检测研究 Abstract With higher requirements of reliability and accuracy for the combat aircraft navigation system, single navigation method has been unable to meet the requirement of high performance navigation, so the integrated navigation technology becomes more and more popular. When during strategic and tactical missions, the airborne detection equipment of the combat aircraft is best to remain silent, so as to reduce the possibility of being discovered. As a result, combat aircraft navigation system requires higher autonomy and stability while maintaining high accuracy. In order to meet the combat aircraft navigation requirements of high-autonomy, high-reliability and high-precision, this paper studied multi-source integrated autonomous navigation system. Research on the information transmission of distributed inertial sensor networks is to improve the precision of inertial navigation system,