基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法

摘要

本发明公开了一种基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法，涉及飞行器控制技术领域。所述的混合余度方法设计了解析重构信号，在当前传感器系统正常工作情况下，解析重构信号仅作为热备份信号，不参与监控表决系统的表决策略；一旦出现监控表决系统的表决结果异常时，启动热备份信号参与表决，监控表决系统将各个传感器测量值与这个解析重构信号进行比较，并给出正确的测量值输出。这样，提高了单纯依赖硬件余度处理传感器故障的能力，提高了传感器系统的余度等级和故障/工作水平；后期的硬件维护难度也大大降低，如果可以保证解析信号的正确性，还可以适当降低传感器系统的硬件余度配置。

主权项

基于解析重构信号的飞控系统传感器混合余度方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，采集三余度传感器系统的测量值；每个传感器的测量值分别记为X₁、X₂、X₃，通过监控表决系统，分为如下几种情况进行表决：(1)|X₁‑X₂|＜ε，|X₁‑X₃|＜ε，|X₂‑X₃|＜ε，同时成立，转第二步；(2)|X₁‑X₂|≥ε，|X₁‑X₃|≥ε，|X₂‑X₃|＜ε，测量值为X₁的第一传感器为故障传感器；出现一次传感器故障，转第三步；(3)|X₁‑X₂|≥ε，|X₁‑X₃|＜ε，|X₂‑X₃|≥ε，测量值为X₂的第二传感器为故障传感器；出现一次传感器故障，转第三步；(4)|X₁‑X₂|＜ε，|X₁‑X₃|≥ε，|X₂‑X₃|≥ε，测量值为X₃的第三传感器为故障传感器；出现一次传感器故障，转第三步；如果上述四种情况均不满足，转第四步；其中，ε为传感器容许阈值；第二步，监控表决系统输出三个测量值的中间值作为表决结果，传感器状态为无故障传感器；第三步，在当前传感器系统发生一次传感器故障后，监控表决系统对故障传感器的故障通道进行隔离，解析重构信号与剩余通道信号组成混合三余度系统；假设测量值为X₃的第三传感器为故障传感器，故障通道隔离后，监控表决系统出现1:1的表决结果，因此此时需要引入解析重构信号X′₃，参与到监控表决系统，具体表决过程为：解析重构信号X′₃与两个正常的传感器的测量值X₁和X₂组成混合三余度系统，分如下几种情况进行表决：(a)|X₁‑X′₃|＜ε且|X₂‑X′₃|＜ε，则认为无故障传感器，监控表决系统输出X′₃、X₁、X₂中的中间值；(b)|X₁‑X′₃|≥ε且|X₂‑X′₃|＜ε，测量值为X₁的第一传感器为故障传感器，即出现二次传感器故障，监控表决系统输出第二传感器的测量值X₂；(c)|X₁‑X′₃|＜ε且|X₂‑X′₃|≥ε，测量值为X₂的第二传感器为故障传感器，即出现二次传感器故障，监控表决系统输出第一传感器的测量值X₁；如果上述三种情况均不满足，则转第四步；第四步，三个传感器均为故障传感器，输出解析重构信号X′₃。