改进的四陀螺冗余捷联惯组故障诊断与隔离方法

四个陀螺和四个加速度计构成的冗余捷联惯组系统,采用等价空间法——广义似然比法、最优奇偶向量法进行故障诊断与隔离时,会出现不能正确隔离出故障仪表的问题。分析后得出,存在一个余度时,等价空间法只能诊断出故障,而无法隔离故障仪表,这是由等价空间法的原理决定的。小波变换可对信号进行多尺度分析,能够准确地找出信号奇异点——幅值突变和频率突变等。基于以上问题,利用小波变换对突变信号敏感的特性,提出等价空间+小波变换的组合方法,对四陀螺冗余捷联惯组进行故障诊断与隔离。数字仿真试验证明:对于阶跃型故障,该组合方法能诊断故障并能成功进行故障隔离。     

五冗余捷联惯组系统配置及优化

以五冗余陀螺惯组为平台,讨论了捷联惯性测量组合冗余设计方案,以系统导航精度最优为性能指标,引入了三种性能指标函数,并分析了这三种性能指标函数在使用过程中的等价性,最后研究了三正交两斜置结构的五轴冗余惯组系统的最优配置方法,并在考虑到量测精度对配置影响的条件下,通过理论分析和计算得到了最优配置的安装角,具有较强的工程实用性。     

冗余捷联惯组信息容错管理算法

对于单机多表斜置冗余捷联惯组的故障诊断、隔离和重构,提出无迹卡尔曼滤波结合三交叉容错融合方法。考虑各误差项,对不同的冗余配置建立统一数学模型。通过三交叉重构模型的设计可快速隔离一度故障并输出正确结果,对被隔离的故障表各误差系数采用无迹卡尔曼滤波方法标定,可辨识因误差系数改变而引起的软故障。以单机五陀螺的两种误差系数软故障为例仿真验证了冗余捷联惯组信息容错管理算法的正确性。     

捷联惯组测试性能分析评估技术研究

捷联惯组测试性能分析评估以捷联惯组加速度计位置标定静态误差模型为基础,建立了捷联惯组安装误差模型,分析位置标定原始数据,从而分离惯组与转台之间的安装误差,以评估捷联惯组的测试性能,确保捷联惯组的测试精度及测试结果的可信度.该技术作为"惯组性能分析评估系统"的重要组成部分得到了验证和应用.     

捷联惯导系统半实物仿真振动试验方法

本文给出了战术导弹用的捷联惯导系统在飞行条件下,三个正交方向同时有振动过载作用时,回答系统是否能够正常工作,导航性能如何的半实物仿真振动试验方法。阐述了完成该次仿真试验所应当具备的条件,所应当完成的试验准备工作,并简述了试验步骤。最后给出了工程实例。     

捷联惯组与炮管之间安装误差角的标定方法

为了保证捷联惯导系统能够正确给出炮管高低角和方位角,必须对捷联惯组和炮管之间的安装误差角进行标定.介绍了利用经纬仪进行安装误差角标定的原理和方法,还提出另外两种计算安装误差角方法,包括利用欧拉角微分方程进行近似积分方法和利用主惯导与子惯导间的传递对准方法.经对比上述三种方法是等效的,其共同特点是炮管必须作高低角运动,并且要求在运动前后横滚角变化很小.最后,通过调炮试验验证了标定方法的可行性.     

灰色关联判断矩阵的捷联惯组误差系数权重分析

针对捷联惯组误差系数对制导武器打击精度影响的差异,并结合实际样本数据为小样本的情况,提出了基于灰色关联判断矩阵的权重分析方法。利用灰色关联法分析计算捷联惯组误差系数与落点偏差的关联度,基于关联度确定矩阵元素,进而建立判断矩阵,最后应用归一化方法计算误差系数的权重。实例证明,灰色关联判断矩阵法能有效降低人为因素的影响,提高捷联惯组误差系数权重计算的精确度。     

车载捷联惯导的快速对准方法

为了提高初始对准速度,将等效加速度计和陀螺的输出引入到系统的观测量,提出一种静基座条件下快速对准的新方法。首先建立了大方位失准角的非线性误差模型,然后详细推导了基于等效输出的新观测方程,利用奇异值分解方法进行了可观测度分析,并推出了该方法的理论对准精度。最后,进行了计算机仿真和实车实验,证明了该方法的有效性和重复性。该方法充分利用惯性装置自身的可观测信息,在不增加其他设备的基础上有效缩短了对准时间,具有重要的应用参考价值。     

捷联惯导与控制系统动态误差及补偿

本文分析了由敏感元件引起的捷联惯导与控制系统的动态误差。推导出其误差模型,介绍了动态误差补偿方法。     

光纤捷联惯导系统快速标定方法

为降低光纤捷联惯导系统标定对转台的要求,缩短标定时间,提出了一种利用双轴转台完成的八位置标定方法.根据光纤陀螺和石英加速度计的简化输出模型,在双轴转台上合理选择编排八个标定位置,利用输出脉冲量对光纤惯组的27个参数进行解算.通过数学仿真,该方法与使用传统方法标定精度相当,但标定时间短,方法简单易行.     

基于电容式双探针检测装置的油水混合物 检测实验研究

机动管线水顶油排空是管线使用中的一项基本作业,排空过程中不可避免地会产生油水混合物,准确掌握油水混合比例是进行油水混合物切割的基础,故对油水混合物的检测尤为关键.结合机动管线的特点,选用基于电容检测原理的电容式双探针检测装置进行油水混合物检测实验,结果表明该装置仅适用于精度要求不高、静置时间足够长、油水混合物已充分分离的场合.机动管线水顶油排空油水混合物的检测还需要探索结构简单、操作简便的新方法.     

组合式空调机组状态监测与故障诊断系统设计

组合式空调机组具有功能段组合灵活、技术参数可选范围大以及对目标环境指标操控性强等优点,广泛应用于导弹和卫星测试环境调控等军事领域。但是机组在运行过程中常出现风机风量不足、加热器加热不均以及除湿能力下降等问题,直接影响着机组性能的发挥。针对上述问题,以某基地某型空调机组为研究对象,设计了一套具有实时监测、在线评估、分段报警和故障诊断等功能的空调机组运行的状态监测与故障诊断系统,重点阐述了该系统的设计思路、硬件组成及软件框架。该系统在提高空调机组的性能监控、故障报警、故障诊断与隔离的能力及故障类型确定、故障部件的快速定位,为相关部门提供维修决策措施等方面具有实际意义。     

虚拟维修训练中故障建模与仿真

在分析维修训练需求、仿真方法的基础上,建立由故障现象、维修对象、故障传播有向图组成的故障模型,并研究了虚拟环境中检测特征数据的建立、故障现象的模拟及仿真运行流程,利用Virtools实现了典型故障的建模与仿真,较好地完成了故障现象和数据的实时生成,为维修人员提供了良好的观察与检测故障的虚拟维修环境。     

基于全维PI观测器的混沌系统鲁棒故障检测设计

研究了在干扰存在情况下基于全维PI观测器的混沌系统鲁棒故障检测设计问题。基于一类Sylvester矩阵方程的参数化解,给出了干扰和残差信号解耦的充要条件,并建立了具有鲁棒故障检测功能的全维PI观测器设计的参数化方法。Lorenz混沌系统的数值算例及其计算结果表明：在干扰存在的情况下,基于全维PI观测器的混沌系统鲁棒故障检测设计方法简单有效。     

故障传播有向图在地面电源故障诊断的应用

基于图论的故障诊断方法能够有效地缩小故障源的搜索范围,在最短的时间内找到真正产生故障的部件。采用故障传播有向图的方法对某飞行器地面电源故障诊断算法进行了研究,针对该飞行器地面电源的物理结构及相关的电气特性得到其故障传播有向图,并经过一些运算后将有向图进行了分层重构,最后利用故障定位算法模拟了故障定位的过程,得到了很好的效果。     

基于试验设计方法的有限元仿真参数优化

根据仿真建模VVA的原则,为将仿真试验误差分解、控制在有限元分析的每个阶段,引入正交试验设计理论,对侵彻仿真试验方案进行组配、评估及优化,确定了有限元仿真的最佳参数设置。     

软件的单故障模型及故障的测试方法

研究表明,软件中残留的故障一般都是难以测试,这些故障往往都是局部的、检测概率比较“小”的故障,也就是说,和正确的软件相比,这些故障的表现往往只是一个或几个符号发生错误,现提出的软件单故障模型正是基于这个原理。测试方法是以面向故障为基础,将故障的检测分为3个部分:故障语句的执行,故障的激活和故障的传播。为加速测试用例的生成,也同时提出了软件的故障模拟方法。最后,给出了部分实验结果。     

基于小波包频带能量检测的神经网络故障诊断技术

利用小波包频带能量检测技术对观测信号进行处理,从中获取反映故障特征的信息,以此作为输入对网络进行训练,可对故障进行比较可靠的分类。同时介绍了利用小波包频带能量检测技术提取观测信号特征向量的方法和步骤,以及基于松散小波神经网络的故障诊断方法。最后结合某型导弹舵系统故障诊断的实例,给出仿真试验,证明了该方法的有效性。     

基于主成分分析的储运过程管道堵塞故障检测

针对现代储运过程典型的管道堵塞故障,分析了其对过程监控参数的影响;采用基于主成分分析的故障检测方法,构建了故障检测流程和检测模型;以储运过程典型仿真系统为研究对象,建立了主成分模型;通过模拟不同程度的管道堵塞故障,进行了管道堵塞故障检测的仿真应用研究,获得了管道堵塞故障统计量控制图.实验结果表明了基于主成分分析的故障检测方法的有效性和正确性.     

软件测试的故障模型

故障模型是测试的基础,也是一个测试方法成熟的重要标志.软件的错误表现为2个方面:①计算结果错误;②系统"死机".导致第1类错误的故障相对来说是比较容易检测的.导致系统死机的故障其后果是严重的,这类故障由于一般其检测概率较小,也往往难以检测.死循环故障是最常见的能引起系统死机的故障,但这种故障由于其复杂性难以对其模型化,同时在许多情况下,死循环故障也比较容易暴露.对C 中几种能导致系统死机的典型故障进行了分析,这种故障的检测其意义重大,将这些典型的故障组合在一起,就构成了面向软件系统死机故障的故障模型.