一种冗余惯性测量系统故障检测装置及检测方法与流程

技术特征：
1.一种冗余惯性测量系统的故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取惯性测量系统输出的脉冲数据，所述惯性测量系统包括至少五个测量装置，其中三个处于正交位置，至少两个测量装置斜置设置；将所有测量装置中的任意三个测量装置的脉冲数据进行组合生成初始脉冲组合序列，对所述初始脉冲组合序列中每一个组合进行计算后得到第一脉冲数据序列；将所述第一脉冲数据序列的脉冲数据按x、y、z三个轴方向进行筛选，得到第二脉冲数据组合序列；根据预先设定的阈值对所述第二脉冲数据组合序列进行筛选，得到x轴脉冲数据组合、y轴脉冲数据组合以及z轴脉冲数据组合；对所述x轴脉冲数据组合、y轴脉冲数据组合以及z轴脉冲数据组合取交集得到第四脉冲数据组合序列；位于所述第四脉冲数据组合序列na之外的输出数据均为故障测量装置的输出数据。2.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据预先设定的阈值对所述第二脉冲数据组合序列进行筛选，得到x轴脉冲数据组合、y轴脉冲数据组合以及z轴脉冲数据组合，包括：根据预先设定的阈值ε分别对所述第二脉冲数据组合序列b中位于x轴、y轴、z轴三个方向上的数据进行筛选，得到第三脉冲数据组合序列c，所述第三脉冲数据组合序列c中每一个脉冲数据组合的最大值与最小值的差值均小于预设的阈值ε；对所述第三脉冲数据组合序列c进行筛选，得到x轴脉冲数据组合n(m)、y轴脉冲数据组合n(j)以及z轴脉冲数据组合n(k)。3.如权利要求2所述的故障检测方法，其特征在于：所述x轴脉冲数据组合n(m)为x轴方向上包含脉冲数据最多的组合，所述y轴脉冲数据组合n(j)为y轴方向上包含脉冲数据最多的组合，所述z轴脉冲数据组合n(k)为z轴方向上包含脉冲数据最多的组合。4.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于：所述测量装置包括六个加速度计，其中三个处于正交位置，剩余三个斜置设置；所述脉冲数据为加速度值，加速度值acc的输出模型为：n/k1＝k0 k
xyz
acc其中，为六个加速度计安装误差矩阵；n为六个加速度计输出脉冲数；k0为六个加速度计零位；k1为六个加速度计当量。5.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述获取惯性测量系统输出的脉冲
数据，所述惯性测量系统包括至少五个测量装置，其中三个处于正交位置，至少两个测量装置斜置设置，包括：所述惯性测量装置包括六个陀螺仪，其中三个处于正交位置，剩余三个斜置设置；所述脉冲数据为角速度矢量，其输出模型如下所示：n/e1＝d0 e
axyz
ω其中，为六个陀螺仪安装误差矩阵；n为六个陀螺仪输出脉冲数；e1为陀螺仪当量；d0为陀螺仪零位；ω为待计算的角速度矢量。6.如权利要求1所述的故障检测方法，其特征在于，所述将所述第一脉冲数据序列的脉冲数据按x、y、z三个轴方向进行筛选，得到第二脉冲数据组合序列，包括：按照x,y,z轴方向上脉冲数据的大小对所述第一脉冲数据序列a进行排序，得到第二脉冲数据组合序列b，所述每组第一脉冲数据组合序列对应一个轴向方向。7.如权利要求6所述的故障检测方法，其特征在于，所述将所述第一脉冲数据序列的脉冲数据按x、y、z三个轴方向进行筛选，得到第二脉冲数据组合序列，包括：按照x,y,z轴方向上脉冲数据的从大到小对所述第一脉冲数据序列a进行排序，得到共三组的第二脉冲数据组合序列b，所述每组第二脉冲数据组合序列b对应一个轴向方向。8.一种冗余惯性测量系统的故障检测装置，其特征在于，包括：测量模块，其用于获取惯性测量系统输出的脉冲数据，所述惯性测量系统包括至少五个测量装置，其中三个处于正交位置，至少两个测量装置斜置设置；组合模块,其用于将所有测量装置中的任意三个测量装置的脉冲数据进行组合生成初始脉冲组合序列，对所述初始脉冲组合序列中每一个组合进行计算后得到第一脉冲数据序列；筛选模块,其用于将所述第一脉冲数据序列的脉冲数据按x,y,z三个轴方向进行筛选，得到第二脉冲数据组合序列，根据预先设定的阈值对所述第二脉冲数据组合序列进行筛选得到x轴脉冲数据组合、y轴脉冲数据组合以及z轴脉冲数据组合，对所述x轴脉冲数据组合、y轴脉冲数据组合以及z轴脉冲数据组合取交集得到第四脉冲数据组合序列，位于所述第四脉冲数据组合序列na之外的输出数据均为故障测量装置的输出数据。9.如权利要求8所述的故障检测装置，其特征在于：所述筛选模块可用于根据预先设定的阈值ε分别对所述第二脉冲数据组合序列b中位于x轴、y轴、z轴三个方向上的数据进行筛选，得到第三脉冲数据组合序列c，所述第三脉冲数据组合序列c中每一个脉冲数据组合的最大值与最小值的差值均小于预设的阈值ε。
10.如权利要求8所述的故障检测装置，其特征在于：所述筛选模块可用于按照x,y,z轴方向上脉冲数据的大小对所述第一脉冲数据序列a进行排序，得到第二脉冲数据组合序列b，所述每组第一脉冲数据组合序列对应一个轴向方向。

技术总结
本发明公开了一种冗余惯性测量系统的故障检测方法，涉及惯性测量技术领域，其包括以下步骤：将至少有三正交两斜置的测量装置中任意三表进行组合，形成组合序列；计算该组合序列中每一组合的视加速度值或角速度值，生成计算值序列；将计算序列按照单个轴向计算值进行排序；根据设定的阈值，形成新计算值组合序列，记录个数最多的新计算值组合序列对应的新脉冲组合序列；对三个轴向新脉冲组合序列进行与计算，得到输出正常的脉冲组合序列；组合序列包含的单表为输出正常，序列外为输出异常。本发明提出的故障检测方法简单易执行；且故障检测率高；本发明提出的方法中组合序列的计算可以采用硬件加速方式，有效减少计算时间。有效减少计算时间。有效减少计算时间。


技术研发人员：邵志浩 丁波 何健伟 杜鹏 徐娅 李申 杨易 许卫国 王佳丽 韩根森
受保护的技术使用者：湖北航天技术研究院总体设计所
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/10/23