一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法与流程

本发明涉及光纤陀螺故障检测，尤其涉及一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法。

背景技术：

1、光纤陀螺惯性导航系统是以光纤陀螺、加速度计等为主要核心元件的惯性导航系统。具有可靠性高，耐冲击振动，寿命长，启动速度快等优点，已被广泛的应用于多个领域中。但当光纤陀螺惯性导航系统在多物理场耦合工作环境中进行长时间工作时，随着系统可靠性的减低，系统会出现间歇性的故障，区别于传统的永久性故障与定位技术成熟度高的故障。由于故障概率性的间歇出现，导致此类间歇故障的检测及精确定位存在困难，有时还会出现系统出现故障而对组成系统的各种元件进行拆除后复测时，各部分均正常工作的现象。因此提升光纤陀螺惯性导航系统的间歇故障检测与故障定位技术，可有效提升光纤陀螺惯性导航系统的可靠性水平，但是目前对于光纤陀螺惯性导航系统中核心元件的间歇故障定位与检测仍处在空白阶段。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，可以大幅提高光纤陀螺惯性导航系统的间歇故障与故障位置检测能力，并降低用于间歇故障检测的试验及验证时间。

2、本发明是通过以下技术方案予以实现：

3、一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，其包括如下步骤：

4、s1：检测发生间歇性故障的光纤陀螺惯性导航系统在实际工作环境中的温度及受到的振动应力数据，并将温度及受到的振动应力数据传输给辅助计算机绘制出温度记录曲线及振动记录曲线；

5、s2：将光纤陀螺惯性导航系统从实际工作环境拆除且光纤陀螺惯性导航系统各核心元件之间不拆解，将光纤陀螺惯性导航系统整体放置于一个综合试验箱内，将步骤s1得到的和作为外部环境物理输入量使光纤陀螺惯性导航系统通过综合试验箱复现实际工作环境的温度及振动条件，分别测试光纤陀螺惯性导航系统各核心元件的温度及振动应力数据，并将温度及振动应力数据传输给辅助计算机，其中表示光纤陀螺惯性导航系统核心元件数量；

6、s3：将光纤陀螺惯性导航系统各核心元件进行拆解后，分别放在不同的综合试验箱内，并以步骤s2测试的光纤陀螺惯性导航系统各核心元件的温度及振动应力数据为外部物理输入量加载到相应的光纤陀螺惯性导航系统核心元件上，辅助计算机记录光纤陀螺惯性导航系统各核心元件非互交输出数据；

7、s4：辅助计算机将光纤陀螺惯性导航系统各核心元件非互交输出数据与数据库中记载的相应核心元件的输出数据正常值进行比较作差，若存在核心元件的差值超出设定范围，则判定该核心元件发生间歇故障，若不存在核心元件的差值超出设定范围，则跳转至步骤s5；

8、s5：将放置在不同综合试验箱内的光纤陀螺惯性导航系统各核心元件按步骤s2不拆解状态重新连接，并以步骤s2测试的光纤陀螺惯性导航系统各核心元件的温度及振动应力数据为外部物理输入量加载到相应的光纤陀螺惯性导航系统核心元件上，辅助计算机记录光纤陀螺惯性导航系统各核心元件互交输出数据，并与数据库中记载的相应核心元件的输出数据正常值进行比较作差，差值超出设定范围的核心元件判定受交互作用影响发生间歇故障。

9、优化的，光纤陀螺惯性导航系统核心元件包括x轴光纤陀螺、y轴光纤陀螺、z轴光纤陀螺、x轴加速度计、y加速度计、z轴加速度计、x轴光纤陀螺信号采集电路板、y轴光纤陀螺信号采集电路板、z轴光纤陀螺信号采集电路板、电源模块、a/d模数转换电路板及导航计算机。

10、进一步，步骤s4中存在核心元件非互交输出数据与相应核心元件的输出数据正常值的差值超出设定范围时，辅助计算机记录在试验时间内出现的非交互频率，并跳转至步骤s5，步骤s5中核心元件互交输出数据与相应核心元件的输出数据正常值的差值超出设定范围时，辅助计算机记录在试验时间内出现的交互频率，通过数值的大小或与差值的大小判断系统交互作用对核心元件间歇故障影响的大小。

11、优化的，步骤s2、s3、s5的试验时间均为两小时。

12、发明的有益效果：

13、本发明提供的一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，通过精准复现光纤陀螺惯性导航系统实际工作中多物理场环境，先同时对光纤陀螺惯性导航系统中各核心元件进行单独非互交间歇故障检测，便于快速检测出发生间歇故障的核心元件，若检测各核心元件均正常，则同时对光纤陀螺惯性导航系统中各核心元件进行互交间歇故障检测，为提升系统间歇故障检测与定位准确率提供了有效手段，并且便于研究交互作用对系统间歇故障的影响。

技术特征：

1.一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，其特征在于：所述光纤陀螺惯性导航系统核心元件包括x轴光纤陀螺、y轴光纤陀螺、z轴光纤陀螺、x轴加速度计、y加速度计、z轴加速度计、x轴光纤陀螺信号采集电路板、y轴光纤陀螺信号采集电路板、z轴光纤陀螺信号采集电路板、电源模块、a/d模数转换电路板及导航计算机。

3.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，其特征在于：步骤s4中存在核心元件非互交输出数据与相应核心元件的输出数据正常值的差值超出设定范围时，辅助计算机记录在试验时间内出现的非交互频率，并跳转至步骤s5，步骤s5中核心元件互交输出数据与相应核心元件的输出数据正常值的差值超出设定范围时，辅助计算机记录在试验时间内出现的交互频率。

4.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，其特征在于：步骤s2、s3、s5的试验时间均为两小时。

技术总结
本发明涉及光纤陀螺故障检测技术领域，尤其涉及一种陀螺惯性导航系统间歇故障检测方法，包括如下步骤：将系统拆除整体放置于综合试验箱内，用系统及作为外部环境物理输入量测试核心元件的及；将系统各核心元件拆解，分别放在不同的综合试验箱内，以及加载到核心元件上，得到核心元件，并与进行作差，判定核心元件是否发生间歇故障，若不存在核心元件的差值超范围，则将核心元件重新连接，以及加载到核心元件上，记录，并与进行比较作差，差值超出设定范围的核心元件判定受交互作用影响发生间歇故障。本发明提供的方法可以提高系统间歇故障与故障位置检测能力。

技术研发人员：罗巍,王玥泽,颜苗,张子剑,杜若飞,陈桂红
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12