题目：容错技术在组合导航系统中的应用研究

大型飞机组合导航技术的发展对组合导航系统的可靠性提出了越来越高的要求，而容错技术是提高系统可靠性的重要手段。本文主要对大型飞机容错惯性/GPS/GLONASS/北斗组合导航系统的故障检测、隔离和重构方法进行了理论研究和仿真分析。论文的主要内容分以下三个部分：第一部分，研究了冗余捷联惯导系统的故障诊断方法。针对三正一斜配置结构的惯性器件，给出了考虑量测噪声、启动漂移误差、刻度因素误差、安装误差以及量化误差等误差项情况下，奇偶检测法、均值检验法和广义似然比法的故障检测阈值的确定方法，并且从两种不同的角度给出了最小数据窗长度的确定方法。仿真验证了所设计故障诊断方法的有效性，并对两种方法的故障检测效果进行了对比分析，仿真结果表明，和奇偶均值检验法相比广义似然比法对软故障具备更好的检测性能。第二部分，研究了SINS/GPS/GLONASS/北斗组合导航系统的信息融合问题，采用联邦滤波算法，设计了可重置结构的联邦滤波器，详细推导了组合导航系统模型，并选用固定平均法、F-Norm法、一步预测方差阵特征值迹信息分配法等5种信息分配算法对SINS与多卫星导航系统构成的子滤波器输出信息进行融合分析，得出一步预测方差阵特征值迹信息分配法融合效果最好的结论。第三部分，研究了基于联邦滤波结构的系统级故障诊断的问题。在残差卡方检验法、状态卡方检验法、双状态卡方检验法和滑动残差卡方检验法的基础上给出了5种不同的系统级故障检测方案，指出了这几种方法的优势和不足，并进行了相应的仿真和分析。