捷联式定向定位系统可靠性分析.pdf.pdf

维普资讯
一
航天控制
年第期
捷联式定向定位系统可靠性分析
王明峰卢荣军牛上一
文摘本文主要讨论捷联式定向定往系统的可靠性分折,在分析该系统特点基
础上, 说明实施可靠性分析所采取的针对性措施井结合具体的定向定位系统给
出在可靠性预计、可靠性分配和等方面取得的详细结果。
主题词毽壁查垡塞焦垂鎏可靠性预计可靠性分配
一
、引言
平台式和捷联式惯性导航技术是导航的两种不同实现方案。平台式是通过平台稳定回
路使机电平台跟踪某个给定的坐标系。而捷联式没有平台式的机电平台, 它把惯性敏感元
件直接装在载体上,其敏感轴同载体的坐标系保持一致。采用导航计算机解算姿态矩阵来
实现载体坐标系到某一给定导航坐标系的坐标变换,实现数学平台功能。由于省略了框架
系统及其伺服回路,因而捷联式的可靠性有明显提高但另一方面,数学平台的出现,导
航计算成为系统工作的主要部分, 加重了导航计算机的负担,增加了软件的复杂度, 同时
对软件的实时生也提出了更高要求, 叉由于敏感元件直接安装在载体, 动态工作环境恶
劣,需要软件补偿来提高精度捷联式这些特点使其软件可靠性成为突出问题,而这方面
工作目前国内少有人专门研究。本文把我们在定向定位系统研制中的一螳结果奉献出来,
供大家参考。
二、定向定位系统的组成
捷联式定向定位系统是为侦察车所配套的,具有自动找北和实时航向两大功能。性能’
指标要求自动找北精度~.保持方位精度~., 系统采用单挠性调谐陀
螺方案, 其主要组成如图所示。
周捷联式定向定位系统的组成
图中转台系统除包括敏感元件组外,还包括为实现自动找北功能所需的机电装置导
—
维普资讯
航计算机系统为一多机系统, 由三个最大模式系统构成, 自动完成全部的找北和实
时航向计算控制盒为一人机对话接装置,实现操作人员对系统的全部控制操作及结果
显示。
实际使用中,定向定位系统将安装在履带式装甲车上,不仅要经受高温和严寒的环
境,还要承受车体行驶过程中的振动和噪声干扰,以及战场上变化多端的电磁环境,工作
条件极其恶劣,对其进行可靠性研究对部队装备的可靠运行是一件非常有意义的工作。
三、分析方法的总体构想
从可靠性的观点来看, 以上所介绍的系统具有以下几个基本特点:
.集成化程度高。除敏感元件采用组件外, 系统主要使用的是不同规模的集成电路,
而且以大规模和超大规模集成电路为多。
.软件复杂。为适应系统数据处理速度要求,采用了三机系统。而三机系统的引入,
使软件大为复杂,不仅要求它们能够准确尢误地完成各自的任务,还要求它们能够很好地
协调工作。
.实时性强。出于对精度的考虑, 系统在解算姿态矩阵时采用了快速迭代算法,这样
加人了数据采集系统等相关部分工作的强度。要求系统中每一部分都要能跟节拍,否则
将影响系统精度,从而使系统时间分配处于饱和状态。
工作环境恶劣
针对这些特点,决定把分析再点放在失效模式和失效后果分析上, 应州
功能法分析系统, 对软件还单独列出分析。而对于可靠性预渊和指标分配, 则采用简便易
行的方法, 及时为设计和分析工作提供一个相对基准。通过这些工作, 为采取措施提高系