ідентифікація відмови сенсора і визначення орієнтації в мінімально надлишкових конфігураціях датчиків кутової швидкості в бінс - Плаксій, Юрій (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Динамiка та мiцнiсть машин, 2025)
Стаття присвячена проблемі підвищення відмовостійкості блоку інерціальних датчиків в безплатформених системах орієнтування. Розв’язання проблеми засновано на використанні надлишкової кількості датчиків з незалежними напрямками осей чутливості. Розглянуто три мінімально надлишкові конфігурації розташування осей чутливості сенсорів: «3 ортогональні +1», «конус-4» та «конус-3 з віссю». Наведені геометричні схеми і представлені необхідні співвідношення між ортами осей чутливості датчиків і ортами зв’язаної (приладової) системи координат для формування матриці вимірювань. В умовах, коли всі датчики функціонують в штатному режимі, отримані формули перерахунку кутових квазікоординат повного складу сенсорів до зв’язаної системи координат. У випадку, коли ідентифіковано несправність сенсора, наведені формули приведення значень кутових квазікоординат з тріад сенсорів до зв’язаних осей з метою подальшого використання в алгоритмі орієнтації. В якості еталонного вектора для ідентифікації відмови датчика і виключення його інформації з матриці вимірювань запропоновано використовувати фіктивний вектор позірного повороту, сформований з кутових квазікоординат датчиків. Для цього проводиться експоненціальна апроксимація модуля вектору позірного повороту на обмеженому інтервалі знімання інерціальної інформації з датчиків і формується дискретна модель модуля вектору позірного повороту в залежності від значень цього модуля на попередніх чотирьох тактах знімання інерціальної інформації. Подальше використання отриманої дискретної моделі в якості екстраполяційної дозволяє отримати оцінку модуля вектору позірного повороту для поточного такту. В результаті порівняння значень величин модуля вектору позірного повороту, обчислених для тріад сенсорів з результатом екстраполяції можна визначити несправний датчик. Чисельна реалізація запропонованого підходу до виявлення несправності в системі датчиків і ідентифікації несправного датчика на формальній кінематичній моделі конічного кутового руху твердого тіла в умовах квантування кутових квазікоординат показала працездатність запропонованого підходу.