CN102435208A - 平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于平台式惯性导航系统惯性平台信号检测技术，涉及对平台式惯性导航系统故障信号检测的平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法。在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器、校正级间引出两个串联采样电阻；在两个电阻之间引出一路信号至平台式惯导系统中的A/D板上的A/D采样通道；A/D采样通道将采样的信号传输给平台式惯导系统的计算机中，判别信号是否符合正常工作电压范围。本发明解决了由于陀螺打档报不出故障而造成平台姿态倾斜引起工作异常的问题，降低了系统的故障率，可实现在100ms内给出检测到陀螺打档的故障信号，极大的降低平台倾斜造成的导航误差对飞行安全的影响，继而提高惯性导航系统的可靠性，提升我军的战斗力。
Description
技术领域
本发明属于平台式惯性导航系统惯性平台信号检测技术，涉及对平台式惯性导航系统故障信号检测的平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法。
背景技术
平台式惯导系统在飞行过程中有时会发生平台倾斜现象，从而引起系统报故障等问题，经分析此类问题一般是由于各种原因使陀螺打档，造成陀螺输出信号异常从而引起平台姿态变化。
当发生陀螺打档引起平台倾斜后，随着时间的增长惯导输出的参数精度会大幅降低(目前的相关检测程序需要十几分钟甚至更多的时间才能报出故障)，尤其是飞机俯仰角和横滚角输出误差大，会导致飞机任务可靠度减低，严重时影响飞机飞行安全。因此，亟需对陀螺打档这一故障设计专门的检测通道进行故障信号检测并输出至终端，及时发现系统故障从而降低对飞行安全的影响。
发明内容
本发明的目的是提出一种能实时检测陀螺打档故障的平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法。
本发明的技术方案是：在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器、校正级间引出两个串联采样电阻；在两个电阻之间引出一路信号至平台式惯导系统中的A/D板上的A/D采样通道；A/D采样通道将采样的信号传输给平台式惯导系统的计算机中，判别信号是否符合正常工作电压范围，其判别步骤是：(1)将检测程序加入惯导系统原对准导航程序中；(2)标准门限电压值固化在惯导系统原对准导航程序中；(3)将采样值与固化的门限值进行对比，判断采样值是否大于门限值；如是，连续检测三次，均大于门限值，则报出故障码；如否，继续循环检测。所述的在平台式惯导系统上的伺服回路板上方位、内滚和俯仰三个通道中的1倍频陷波器、校正级间分别引出两个串联采样电阻，在每两个电阻之间引出一路信号分别至平台式惯导系统中的A/D板上的三路A/D采样通道；每个A/D采样通道将采样的信号传输给平台式惯导系统的计算机中，计算机分别对三路采样信号进行判别。所述的在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器、校正级间引出两个串联采样电阻的阻值相同。所述的在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器、校正级间引出两个串联采样电阻值为50～100K。
本发明的优点是：本发明采用三个A/D通道，分别采样稳定回路1倍频陷波器输出信号，监测上陀螺和下陀螺的打档故障。计算机根据设定的门限进行比较计算，若不符合正常工作电压范围，则认为有故障发生，报出故障。
借助惯性平台系统使用中出现的故障问题，通过新检测方法将故障信号实时反馈出来；对惯导系统电路来说，共增加三路检测电路，每路电路仅增加两个采样电阻及相关采集通路；在对准程序中增加专门检测判断程序，仅仅是软件更改，不涉及其它方面改动；通过这一新的惯导系统失锁检测方法，大大提高了飞行任务的可靠度，提高了飞机的飞行安全，减少了核心元器件的损坏率，节约了系统的维修时间及成本。
本发明解决了由于陀螺打档造成平台姿态倾斜引起工作异常的问题，降低了系统的故障率，减少了核心元器件的损坏率，节约了系统的维修成本。可实现在100ms内给出检测到陀螺打档的故障信号，极大的降低平台倾斜造成的导航误差对飞行安全的影响，继而提高惯性导航系统的可靠性，降低系统的故障率，提升我军的战斗力。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明检测流程图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器4、校正级5间引出两个串联采样电阻；在两个电阻之间引出一路信号至平台式惯导系统中的A/D板上的A/D采样通道；A/D采样通道将采样的信号传输给平台式惯导系统的计算机中，判别信号是否符合正常工作电压范围，其判别步骤是：(1)将检测程序加入惯导系统原对准导航程序中；(2)标准门限电压值固化在惯导系统原对准导航程序中；(3)将采样值与固化的门限值进行对比，判断采样值是否大于门限值；如是，连续检测三次，均大于门限值，则报出故障码；如否，继续循环检测。
飞机飞行姿态改变时，由于平台通过机箱与飞机固连，平台跟随飞机运动，安装在平台上的陀螺壳体随之偏离了陀螺挠性头，安装在挠性头上的陀螺信号器敏感到此角运动信号，信号经过陀螺前放、功率放大、解调滤波、一倍频陷波器、校正级后传到伺服回路，伺服回路输出给平台电机，电机带动平台转动最终回到初始平衡位置，此时陀螺信号敏感器输出为零，即平台始终跟踪陀螺挠性头转动。这是惯性系统平台正常工作时的原理。
惯导系统在飞行过程中有时会发生平台跟踪不上陀螺挠性头运动而造成陀螺挠性头碰撞陀螺壳体造成打档的特殊情况，陀螺打档后输出信号异常引起平台姿态变化，造成惯性系统导航基准坐标系变化，因此随着时间的增长惯导输出的参数精度会大幅降低，尤其是飞机俯仰角和横滚角输出误差大，将会导致飞机任务可靠度减低，严重时影响飞机飞行安全。
惯性导航系统正常工作时，陀螺敏感载体的角速率信号，同时陀螺信号器输出敏感到的信号，信号经过伺服回路通道，即陀螺及前放1、交放级2、解调滤波3、1倍频陷波器4、校正级5、2倍频陷波器6、经过功率放大器7后输出至电机8，电机8带动框架9转动，最终使得框架9带动台体转至陀螺挠性头的零平衡位置。
实施例
经过多方试验验证，用1倍频陷波器4的输出检测稳定回路陀螺打档故障信号，其方案可行。在1倍频陷波器4后级设计信号采集电路，增加两个采样电阻；采集信号输出至系统接口电路板的A/D通道，经转换后进入惯导计算机，通过监测判断程序实时监视上陀螺和下陀螺的打档故障。
惯性系统对准导航程序中新增加检测判断程序，程序每25毫秒检测一次，检测其1倍频陷波器的实际输出值是否1.5V的，如是，继续检测，如连续三次大于1.5V，则视为故障；如否，程序继续循环检测。
Claims (4)
1.一种平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法，其特征是，在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器[4]、校正级[5]间引出两个串联采样电阻；在两个电阻之间引出一路信号至平台式惯导系统中的A/D板上的A/D采样通道[10]；A/D采样通道[10]将采样的信号传输给平台式惯导系统的计算机中，判别信号是否符合正常工作电压范围，其判别步骤是：(1)将检测程序加入惯导系统原对准导航程序中；(2)标准门限电压值固化在惯导系统原对准导航程序中；(3)将采样值与固化的门限值进行对比，判断采样值是否大于门限值，如是，连续检测三次，均大于门限值，则报出故障码；如否，继续循环检测。
2.根据权利要求1所述的平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法，其特征是：所述的在平台式惯导系统上的伺服回路板上方位、内滚和俯仰三个通道中的1倍频陷波器[4]、校正级[5]间分别引出两个串联采样电阻，在每两个电阻之间引出一路信号分别至平台式惯导系统中的A/D板上的三路A/D采样通道[10]；每个A/D采样通道[10]将采样的信号传输给平台式惯导系统的计算机中，计算机分别对三路采样信号进行判别。
3.根据权利要求1所述的平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法，其特征是，所述的在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器[4]、校正级[5]间引出两个串联采样电阻的阻值相同。
4.根据权利要求1所述的平台式惯导系统挠性陀螺失锁检测方法，其特征是，所述的在平台式惯导系统上的伺服回路板上1倍频陷波器[4]、校正级[5]间引出两个串联采样电阻值为50K～100K之间。
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