激光惯测组合自检测技术研究

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1、西北工业大学工程硕士学位论文摘要针对新一代航天器和武器型号提出的“自诊断、自标定、自对准”的要求，本文从目前激光惯性测量组合的实际情况出发，研究激光惯测组合的自检测技术，包括自检测电路以及与之配合的故障诊断专家系统。根据实际型号研制的要求，“自检测”电路要实现与惯测组合一体化的目标，因此涉及到微处理器的选型，调理隔离电路的设计等新问题。本文在设计中采用AD公司的AD肛C812微控制器。ADI-LC812是真正意义上的完整的数据采集系统芯片，内有全集成的12位8通道自校准数据采集系统，2个12位DAC以及可编程的8位MCU(与8051

2、兼容)。“自检测”系统可以采样18路模拟信号、12路I／O信号，还可以对2路脉冲串进行计数，并且体积小、功耗小，适应于武器型号的“自检测”要求。作为“自检测”的进一步工作内容，系统还必须对采样到的信号进行处理以确定惯测组合的工作状态，基于ADpC812的自检测电路本身具有对惯测组合进行硬故障诊断的功能，但涉及到组合性能的一些软故障，则没有诊断能力。作为“自检测”功能的扩充，本文从第三章开始，以加速度计的模数转换电路为主线，对该电路的功能进行仿真，提出了用小波包分解提取电路的正常状态和故障状态特征的方法，并根据小波包分解系数的特征，采

3、用模糊推理的方法进行故障的诊断和定位，仿真结果证实了该方法的可行性。本文的第五章，根据工程上采用的故障树分析方法，建立了故障诊断专家系统，着重论述了专家系统建立中的推理算法和软件实现方法，并且指出了该专家系统的构造特点：具有知识库和处理模块的良好扩充性。这一特点对故障诊断专家系统的进一步发展具有重要意义。小波包分解、模糊推理和专家系统的建立，作为“自检测”系统的扩充部分，具有了对惯测组合的软故障进行检测、诊断和定位的能力，因此具有广阔的应用前景。关键词：激光陀螺仪惯测组合自检测专家系统小波包西北工业大学工程硕士学位论文Abstrae

4、tTheself-detectiontechniqueofLINSWaSstudiedinthepaper,todealwith”self-diagnostic，self-calibrationandself-alignment”thatwerethenewgenerationspacecraftandweaponmodelrequested．Thedetectioncircuitandfailurediagnosisexpertsystemaccordingtocurrentlysituationofthelasergyroine

5、rtialmeasurementunitwasrequested．Theself-diagnosingcircuitswereembeddedintheLINS．Someproblemswhichincludingthechoosingofmicroprocessorandsignaladjusting，buffering，isolatingcircuitswereresolvedinthepaper．ADIXC812microcontrollerofADcompanywasusedtocollecttheanalogsignal．

6、HardfailurescouldbedetectedbyADpC812self-detectioncircuit．ButitcouldnotfindSOftfailuresof也elaserinertialmeasurementunit．Thenewmethodwasemployedinthepaper．Inthirdpartofthepaper,theanalog—digitalconversioncircuitoftheaccelerometerwasanalyzedandsimulated．Thecharacteristic

7、coefficientsofthecircuitweretakenbythewaveletpacket．Thesystemworkstatescouldbejudgedaccordingtothecharacteristicsandthemethodoffuzzyinferencewasusedlocatingthefailurepoints．Thesimulationresultsverifiedthefeasibilityofthatmethod．Theexpertsystemwascreatedaccordingtofault

8、treeanalysis(FTA)oftheLINSwhichoftenadoptedinengineeringinthe5恤partofthepaper．Thesoftwareofinferencealgorithmsofexper