针对长航时无人机的简易余度飞控系统故障重构方法

摘要

一种针对长航时无人机的简易余度飞控系统故障重构方法。基于非相似原理使用主、备份传感器两套设备对关键导航信息的测量形成冗余，并在执行机构上保证双余度，从而构成简易余度飞控系统。对主传感器信息和备份传感器信息进行比较，单位时间内二者偏差大于门限值的次数过于频繁时，可以判定某一传感器发生故障，通过其余正常的导航信息进行融合，用于对故障设备进行定位，在某一执行机构故障的情况下，通过其余正常的执行机构对故障机构的影响进行补偿，确保飞行安全。

主权项

一种针对长航时无人机的简易余度飞控系统故障重构方法，所述的无人机飞控系统包括飞控计算机、传感器子系统、舵系统；所述的传感器子系统包括GPS、垂直陀螺、角速率陀螺、大气数据系统和无线电高度表；其特征在于步骤如下：(1)在传感器子系统中增加磁航向仪、光纤陀螺、DGPS；将DGPS、垂直陀螺、角速率陀螺、磁航向仪、大气数据系统和无线电高度表作为主传感器子系统，用于测量无人机的主导航信息；将光纤陀螺以及GPS构成备份传感器子系统，用于测量无人机的备份导航信息；所述的导航信息包括无人机三轴位置、三轴姿态、三轴角速率、三轴速度四类信息；(2)将主传感器子系统和备份传感器子系统输出的同类信息进行比对，当单位时间内二者的偏差大于偏差门限值的次数大于次数门限值时，认为测量该类导航信息的传感器故障，转步骤(3)；否则，认为主、备份传感器子系统中的提供该类导航信息的传感器正常；(3)根据主传感器子系统中正常的导航信息估算出现故障的那类导航信息，将估算的导航信息分别与主传感器子系统、备份传感器子系统的相应导航信息进行比对，认为偏差较小的传感器子系统正常，偏差较大的传感器子系统存在故障；(4)飞控计算机利用正常的传感器测量信息生成舵系统的控制指令，驱动舵系统产生相应的舵面，实现无人机的飞行控制。