基于ARCH模型的组合导航缓变故障容错方法

发布时间：2019-05-24 18:44

【摘要】：为了解决缓变故障的检测和容错问题,针对容错设计中小幅度增长的缓变故障,考虑组合导航系统导航传感器的特点,提出了一种新的组合导航缓变故障容错方法。定义了滤波器观测信息的故障因子,提供了基于自回归条件异方差模型的故障因子模糊评估方法,并利用故障因子来自适应调整观测噪声协方差阵中相应的量值,从而达到抑制缓变故障的作用。通过仿真分析和实验验证了缓变故障容错方法的有效性。实验结果表明,在导航传感器发生缓变故障时,这种缓变故障容错方法可以有效地改善组合导航滤波精度。
[Abstract]:In order to solve the problem of slow-changing fault detection and fault-tolerant, a new fault-tolerant method for integrated navigation slow-changing fault tolerance is proposed, which considers the characteristics of navigation sensors in integrated navigation system in order to solve the problem of slow-changing fault detection and fault-tolerant in fault-tolerant design. The fault factor of filter observation information is defined, and the fuzzy evaluation method of fault factor based on autoregression conditional heteroscedasticity model is provided, and the corresponding value of observation noise covariance matrix is adjusted adaptively by using fault factor. Thus, the function of suppressing slow change fault can be achieved. The effectiveness of the fault tolerance method is verified by simulation analysis and experiments. The experimental results show that the fault tolerant method can effectively improve the filtering accuracy of integrated navigation when the navigation sensor fails slowly.
【作者单位】： 北京航空航天大学电子信息工程学院;
【基金】：国家973计划资助项目(2011CB707004) 国家自然科学基金资助项目(61101077) 国家科技支撑计划资助项目(2011BAH24B02)
【分类号】：TN96.2

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 韩瑞;秦红磊;丛丽;金天;;JIDS/SINS/GPS组合导航系统两级故障检测结构设计[J];航空电子技术;2008年03期

2 张国良,曾静,李陶,邓方林;一种联邦卡尔曼滤波渐变型故障容错方法[J];航空学报;2005年06期

3 赵欣;张金生;刘志国;马龙;王仕成;;基于自适应滤波辅助残差χ~2法的导航系统故障诊断方法[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2012年05期

4 彭兴钊;黄国荣;郭创;程洪炳;;GPS/SINS组合导航系统的故障检测与识别[J];火力与指挥控制;2012年10期

5 田益祥,庄作钦;中国股市短期波动的非线性ARCH效应显著性分析及参数估计[J];数理统计与管理;2004年04期

6 夏家和;秦永元;赵长山;;模糊集理论在组合导航系统数据融合中的应用[J];西北工业大学学报;2008年05期

7 ;Intelligent fault-tolerant algorithm with two-stage and feedback for integrated navigation federated filtering[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2011年02期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 张国良;陈坚;曾静;柯熙政;;惯性/卫星组合导航半实物仿真系统设计[J];导弹与航天运载技术;2007年05期

2 阮雯;秦红磊;丛丽;许鹏;;改进残差χ~2检验法在组合导航故障检测中应用[J];电子测量技术;2012年11期

3 ;Study on an intelligent fault-tolerant technique for multiple satellite configured navigation under highly dynamic conditions[J];Science China(Information Sciences);2011年03期

4 杨长林;欧迪栋;刘延飞;;基于联邦滤波的组合导航故障诊断与容错研究[J];科学技术与工程;2012年32期

5 Zhao Xin;Wang Shicheng;Zhang Jinsheng;Fan Zhiliang;Min Haibo;;Real-time fault detection method based on belief rule base for aircraft navigation system[J];Chinese Journal of Aeronautics;2013年03期

6 周学武;邹敏怀;张邦楚;黄剑斌;刘涛;;数据链技术的发展及其在空面导弹中的应用[J];教练机;2013年02期

7 朱立新;孟鑓;;一种基于UKF改进算法的组合导航系统故障的检测方法[J];计算机应用研究;2013年11期

8 王旭婧;陈长兴;赵学军;任晓岳;;GNSS/INS组合导航系统层次故障检测法[J];计算机仿真;2014年02期

9 田成诗;;中国股市波动性的非线性结构检验[J];数理统计与管理;2007年06期

10 李华;陈鹏;;基于ARCH模型的股票和可转债市场收益率波动特征比较[J];数学的实践与认识;2008年13期

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1 雷堰龙;王跃钢;柏秀亮;蔚跃;陈苏邑;;多辅助信息下动基座初始对准方法研究[A];惯性技术发展动态发展方向研讨会文集——新世纪惯性技术在国民经济中的应用[C];2012年

2 Gao Shuang;Dong Lei;Liao Xiaozhong;Gao Zhigang;Gao Yang;;Wind Power Prediction based on Multipositon NWP with Rough Set Theory[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前4条

1 郑醒尘;资产价格系统演变模型的理论与实证研究[D];浙江大学;2006年

2 翟爱梅;股票价格波动的塑性和弹性理论研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

3 胡永宏;农业上市公司股价波动研究[D];北京林业大学;2008年

4 袁克非;组合导航系统多源信息融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

相关硕士学位论文 前7条

1 陆陆;列控系统及其计算机网络的故障诊断与故障容错研究[D];浙江大学;2012年

2 徐丹;我国股市波动特性及与国际股市波动相关性的实证分析[D];河北大学;2008年

3 黄金山;GPS/SINS/SAR组合导航系统信息融合及误差修正技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

4 周佩亮;基于GARCH族模型的农业板块股票价格波动的实证分析[D];山东理工大学;2012年

5 汤鑫;基于贝叶斯推理的短期风速预测[D];华北电力大学;2013年

6 鲁秋子;混杂系统主动容错架构在列控车载系统的应用研究[D];北京交通大学;2013年

7 范小龙;基于神经网络的捷联惯导系统消噪和飞行参数解算[D];中北大学;2014年

【二级参考文献】

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1 耿延睿,张伟伟,崔中兴;基于SINS辅助的GPS完善性监测方法[J];北京航空航天大学学报;2001年02期

2 邱恺;荣军;吴训忠;陈天如;张宗麟;;故障条件下的联邦滤波鲁棒信息分配方法研究[J];传感技术学报;2006年02期

3 陶俊勇,陶利民,杨定新;组合导航系统故障检测技术研究[J];国防科技大学学报;2001年01期

4 于洁;王新龙;;SINS/GPS紧密组合导航系统仿真研究[J];航空兵器;2008年06期

5 王宇飞,黄显林,胡恒章;组合导航系统中一种基于特征值分解的自适应信息融合滤波算法[J];航空学报;2000年03期

6 张国良,曾静,李陶,邓方林;一种联邦卡尔曼滤波渐变型故障容错方法[J];航空学报;2005年06期

7 周磊;龚诚;王锐;;基于伪距的GPS/INS滤波算法设计及仿真[J];计算机仿真;2009年05期

8 李靖宇;姜斌;刘剑慰;;SINS/GLONASS/GPS组合导航系统的故障检测研究[J];控制工程;2008年S2期

9 邱恺,吴训忠,魏瑞轩,张宗麟,陈天如;基于卡尔曼滤波器的状态χ~2检验法应用条件分析[J];控制与决策;2005年11期

10 司小胜;胡昌华;周志杰;;基于证据推理的故障预报模型[J];中国科学:信息科学;2010年07期

相关博士学位论文 前1条

1 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

相关硕士学位论文 前2条

1 夏琳琳;故障检测与诊断技术在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

2 孙丽;激光捷联惯导/星光/卫星容错组合导航系统研究[D];西北工业大学;2007年

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1 宫云战,陈建明,吕昌玲,曾毅强;一个故障容错系统的设计及实现[J];装甲兵工程学院学报;1995年02期

2 左建勇;颜国正;张济民;;基于有限状态机方法的多单元体运动故障容错分析[J];工业仪表与自动化装置;2008年06期

3 张少伟;俞建成;张艾群;;轮桨腿一体两栖机器人推进系统控制分配研究[J];机械设计与制造;2010年12期

4 周军,焦建民,周凤岐;故障容错机械臂运动学可靠性设计[J];宇航学报;2004年02期

5 余成波;李洪兵;;基于仿人体血管路径WSN故障容错路由算法研究[J];压电与声光;2011年03期

6 李琳书;LAN 系统的故障容错及其排除方法[J];洛阳工学院学报;1998年03期

7 李洪兵;余成波;全晓莉;刘峪tD;;仿血管路径的无线传感器网络故障容错路由算法[J];电讯技术;2011年02期

8 胡鸣;姜明华;;性能优化的双盘非同时故障容错布局分析[J];计算机工程与科学;2007年10期

9 李志宇;胥霜霞;胡寿松;;基于混合变参数的执行机构故障容错控制[J];南京航空航天大学学报;2010年01期

10 杨小军;宋青松;马祥;李东海;;基于多模型信息滤波器的故障容错目标跟踪[J];吉林大学学报(工学版);2013年05期

相关硕士学位论文 前2条

1 陆陆;列控系统及其计算机网络的故障诊断与故障容错研究[D];浙江大学;2012年

2 郑德生;基于GSTE验证的细化问题的研究[D];电子科技大学;2008年

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本文编号：2485097