题目：基于解析模型的组合导航系统故障检测研究

随着现代军事应用对导航系统的精度、可靠性、动态性能以及抗干扰性能的要求不断提高，采用组合导航技术已经成为提高导航系统整体性能的有效途径。然而，随着组合导航系统的大规模和复杂化，应用环境的复杂化，系统易受非高斯噪声和各种不确定因素的影响，系统发生故障的可能性也日益增大，因此，准确而有效地实现故障检测是保证组合导航系统可靠性的重要基础。本文以JIDS(联合信息分布系统)/SINS/GPS组合导航系统为研究对象，在高斯噪声及非高斯噪声环境下，对基于解析模型的故障检测技术进行了研究。首先通过对JIDS/SINS/GPS组合导航联邦卡尔曼滤波技术研究，建立了基于无重置结构的JIDS/SINS/GPS联邦滤波器，并设计了多用户组网仿真软件，提供了算法验证平台。其次研究了组合导航系统基于卡尔曼滤波的故障检测技术，提出一种充分利用联邦卡尔曼滤波器与残差卡方检验法和状态卡方检验法的两级故障检测结构，采用序贯处理和分量检测技术对该方法进行改进，有效改善了对JIDS、SINS、GPS三个子系统的突变与缓变故障的检测效果，保证了组合导航系统的可靠性及其在故障情况下的精度。最后对非高斯噪声下的组合导航UPF滤波及基于UPF滤波的故障检测技术进行研究，结合似然检测方法及粒子滤波可以估计似然函数的特点提出了一种基于UPF的似然检测方法，非高斯噪声下的仿真结果表明无故障时UPF的滤波精度比UKF有一个数量级的明显改善，有突变或缓变故障时可以准确检测故障。本文对JIDS/SINS/GPS组合导航系统故障检测技术的研究对实现JIDS/SINS/GPS多导航源组合导航系统信息融合和容错具有重大现实意义，为今后引入北斗二号系统,构成具有自主性的、能满足现代军事作战要求的导航系统提供了设计依据，并为非线性、非高斯噪声的组合导航滤波及故障检测技术研究奠定了基础。