基于性能导航的自主完好性监测分析

为满足基于性能的导航(PBN)中所需导航性能(RNP)规范对导航性能监测与告警的要求,设计了基于滤波新息的残差检验法(RCTM)和自主完好性监测外推法(AIME)来进行完好性检测。通过对阶跃故障检测和缓变故障检测的仿真分析,仿真结果表明,RCTM法对于阶跃故障和快变的斜坡故障检测是非常有效的,而AIME法对于慢变的斜坡故障检测具有更好的性能,采用两种方法进行组合的方式,能够提高PBN运行下自主完好性的监测能力。

基于抗差估计和改进AIME的缓变故障检测方法

为了解决经典缓变故障检测法——自主完好性监测外推法(autonomous integrity monitoring extrapolation,AIME)在组合导航中检测故障延迟时间较长和不能准确判定故障结束时刻的问题,提出了基于抗差估计和改进AIME的缓变故障检测方法。该方法采用标准t分布和IGG-Ⅲ(Institute of Geodesy&GeophysicsⅢ)方案设计自适应增益矩阵以缓解卡尔曼滤波故障跟踪的影响。同时,结合AIME故障检测状态,提出由外推法和残差卡方检验(residual chi-square test method,RCTM)故障检测统计量构成的r_(A/R)统计量概念,然后在AIME检测到缓变故障的状态下利用样本分位数原理对r_(A/R)序列进行异常值检测,从而判断缓变故障结束时刻。仿真结果表明,在检测缓变故障时,所提方法可明显缩短故障检测延迟时间,并能够准确判定故障结束时刻。

基于LSSVM的惯性/卫星紧组合导航系统缓变故障检测方法

针对传统缓变故障检测方法——自主完好性检测外推法在惯性/卫星紧组合导航系统缓变故障检测中检测延时较大的缺点,设计了一种基于最小二乘支持向量机的缓变故障检测方法。该方法采用最小二乘支持向量机回归预测滤波器新息构成新的检验统计量,结合自主完好性检测外推法进行缓变故障检测。理论分析表明,该方法能够有效降低导航系统滤波器故障跟踪的影响,减小故障检测延迟时间。仿真结果表明,在检测缓变故障时,基于最小二乘支持向量机的故障检测算法比自主完好性外推法检测延时缩短了1.3倍以上。