非对称冗余惯导的在线标定与容错估计反馈策略

摘要：

为保证惯性导航信息的可靠性,在体积与成本受限的情况下设计了一种非对称冗余惯性导航系统,包括FOG-INS和MEMS-INS两套惯导.无故障时FOG-INS输出导航信息并利用序贯变分贝叶斯卡尔曼滤波在线标定MEMS惯性器件误差,估计结果的指数加权收敛度被映射到统一闭区间内实现标准化评价.诊断出FOG-INS故障后,估计反馈策略将基于标准化评价结果补偿MEMS惯性器件误差,校正MEMS-INS并输出导航信息.仿真实验结果显示,经过0.8 s的检测延时,故障后基于变分贝叶斯卡尔曼滤波的MEMS惯导y轴陀螺漂移、z轴陀螺漂移的估计相比于标准Kalman滤波分别提升了80.80％和67.76％,发生故障60 s后完成误差校正的MEMS-INS水平位置误差相比于不校正时减小了33.59％,有效保证了惯性导航信息的可靠性.

关键词：非对称冗余、惯性导航、故障诊断、在线标定与评价、变分贝叶斯卡尔曼滤波

所属期刊栏目：30

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金61873038

在线出版日期：2022-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：288-295