基于抗差估计和改进AIME的缓变故障检测方法

来源：系统工程与电子技术杂志2022年第9期北京时间：

作者：姜颖颖, 潘树国, 叶飞, 高旺, 马春, 王浩

单位：东南大学仪器科学与工程学院, 江苏 南京 210096

摘要：为了解决经典缓变故障检测法——自主完好性监测外推法(autonomous integrity monitoring extrapolation, AIME)在组合导航中检测故障延迟时间较长和不能准确判定故障结束时刻的问题, 提出了基于抗差估计和改进AIME的缓变故障检测方法。该方法采用标准t分布和IGG-Ⅲ (Institute of Geodesy & Geophysics Ⅲ)方案设计自适应增益矩阵以缓解卡尔曼滤波故障跟踪的影响。同时, 结合AIME故障检测状态, 提出由外推法和残差卡方检验(residual chi-square test method, RCTM)故障检测统计量构成的rA/R统计量概念, 然后在AIME检测到缓变故障的状态下利用样本分位数原理对rA/R序列进行异常值检测, 从而判断缓变故障结束时刻。仿真结果表明, 在检测缓变故障时, 所提方法可明显缩短故障检测延迟时间, 并能够准确判定故障结束时刻。

关键词：组合导航,缓变故障,自主完好性监测外推法,抗差估计,t分布,样本分位数

基金资助：国家自然科学基金(41774027);国家自然科学基金(41904022)