● 摘要
随着航空技术的不断发展，人们对无人机的可靠性提出了越来越高的要求。可靠性是无人机做常规飞行、降低跟踪系统成本以及提高无人机作战效能的核心问题，整个无人机系统的可靠性和其传感器的可靠性密切相关。课题在深入研究余度技术的基础上，对无人机各类传感器包括无线电高度表、大气数据机、磁力计、速率陀螺、垂直陀螺及导航系统进行设备选型及硬件余度方案的配置，并对所选的传感器系统进行了可靠性分析。运用概率统计的方法进行了各类余度传感器监控门限值的研究和计算，同时给出了可变监控门限值的确定方法。研究了传感器故障模式及故障检测与识别技术，着重考虑了应用解析余度和SPRT（序贯概率比检验）方法进行飞行姿态传感器的故障检测与识别，在仿真环境中模拟无人机飞行参数，对解析余度和SPRT的方法进行了仿真验证，结果表明了该方法可以有效地识别出姿态传感器故障，且具有很好的实时性。余度管理软件是余度传感器系统的重要组成部分。课题的最后进行了传感器余度管理软件的设计与代码实现，通过对无人机各类传感器测量数据及故障状态字等数据的处理，实时判断传感器的正常/故障状态并输出表决数据。软件的设计体现了实时性、可靠性的要求。