一种导航系统双余度控制及显示的方法与流程

本发明属于导航系统余度管理技术，具体涉及一种导航系统双余度控制和显示的方法。

背景技术：

随着载机对导航性能要求的提高，以及对安全性、可靠性的进一步需求，越来越多的载机配备双套惯性导航系统，来满足其要求。目前双套惯性导航系统在载机上的配备是两套独立并行工作的系统，各自依靠自身的控制显示单元完成导航信息的显示和控制功能，达到的效果是双套备份工作的导航产品。某些导航系统，可以通过其中一部控制显示单元为两套导航部件同时进行参数交叉传输等功能，但这也完全没有达到余度管理的要求。如果某个导航部件出现故障或某个控制显示器部件故障，都会导致该套系统失效，迅速降级为单套惯性导航系统配置，导航的安全性和可靠性降级过快，资源无法充分利用。另外，两套独立并行的系统，输出的导航信息没有进行优化融合，因此，在导航性能上与单套导航系统相比并没有本质上提高。

技术实现要素：

本发明的目的是：引入一种导航系统双余度控制和显示方法。

本发明采取的技术方案是：一种导航系统双余度控制及显示的方法，其特征是，双余度导航系统包括两个控制显示单元和两个惯性导航部件，每个惯性导航部件与两个控制显示单元通过429总线交联，每个控制显示单元与两个惯性导航部件通过429总线交联，且两个控制显示单元通过429总线相互交联；

该方法具体步骤如下：

步骤1当一个控制显示单元接收到用户的按键操控且按键操控合理时，判断当前的控制显示单元是否具备控制权，若具备控制权继续执行步骤2，若不具备控制权，则由当前的控制显示单元向另一个控制显示单元发送获得控制权的请求，若发送的请求成功，则当前的控制显示单元等待另一个控制显示单元对控制权的释放，直到获取控制权，之后执行步骤2；

步骤2由获取控制权的控制显示单元向两个导航部件发送控制指令，且两个惯性导航部件将导航数据发送给获取控制权的控制显示单元；

步骤3获取控制权的控制显示单元分别对两路惯性导航部件的导航数据依次进行数据状态监测以及数据合理性监测，如果数据状态出现异常，则剔除这一路惯性导航部件发送的 导航数据且停止接收该路导航数据，并显示该路惯性导航部件故障；如果数据合理性异常，则剔除该周期接收的数据，并记录一次数据异常，之后重新对该路导航数据进行数据状态监测以及数据合理性监测；当一路的数据状态监测以及数据合理性监测均未出现异常则这一路导航数据通过监控；

步骤4当两路导航数据均通过监控时，对两路导航数据进行数据整理得到输出显示值，并将输出显示值显示；当仅有一路导航数据通过监控时，将该路数据直接显示。

本发明具有的优点和有益效果：本发明是一种导航系统双余度控制和显示的方法，通过对载机双套配备惯性导航系统的余度控制技术，以及导航信息的余度显示技术，实现了导航系统的双余度技术。消除了单个导航部件或控制显示器部件故障，带来该套系统完全失效的现象，避免了系统安全性和可靠性的迅速降级。通过余度控制技术，提供了用户通过单控制显示单元操控两套导航系统的接口，减轻了用户使用的工作量。另外，导航信息融合技术，有效提高了导航性能。

附图说明

图1是导航系统双余度控制和显示总体架构图；

图2是导航系统双余度配置交流图；

图3是标准控制指令格式图；

图4是双余度导航系统数据整理算法图。

具体实施方式

下面以双套配置的导航系统为例，结合附图，对一种导航系统双余度控制和显示的方法进行介绍，总体架构见图1，具体步骤如下：

一种导航系统双余度控制及显示的方法，其特征是，双余度导航系统包括两个控制显示单元和两个惯性导航部件，每个惯性导航部件与两个控制显示单元通过429总线交联，每个控制显示单元与两个惯性导航部件通过429总线交联，且两个控制显示单元通过429总线相互交联；

该方法具体步骤如下：

步骤1当一个控制显示单元接收到用户的按键操控且按键操控合理时，判断当前的控制显示单元是否具备控制权，若具备控制权继续执行步骤2，若不具备控制权，则由当前的控制显示单元向另一个控制显示单元发送获得控制权的请求，若发送的请求成功，则当前的控制显示单元等待另一个控制显示单元对控制权的释放，直到获取控制权，之后执行步骤2；

步骤2由获取控制权的控制显示单元向两个导航部件发送控制指令，且两个惯性导航部件将导航数据发送给获取控制权的控制显示单元；

步骤3获取控制权的控制显示单元分别对两路惯性导航部件的导航数据依次进行数据状态监测以及数据合理性监测，如果数据状态出现异常，则剔除这一路惯性导航部件发送的导航数据且停止接收该路导航数据，并显示该路惯性导航部件故障；如果数据合理性异常，则剔除该周期接收的数据，并记录一次数据异常，之后重新对该路导航数据进行数据状态监测以及数据合理性监测；当一路的数据状态监测以及数据合理性监测均未出现异常则这一路导航数据通过监控；

步骤4当两路导航数据均通过监控时，对两路导航数据进行数据整理得到输出显示值，并将输出显示值显示；当仅有一路导航数据通过监控时，将该路数据直接显示。

进一步：其中，步骤4每一路的导航数据均包括惯性导航数据和卫星导航数据；所述的数据整理定义为：将收到的两路卫星数据求均值得到一路卫星参考数据，将卫星参考数据与两路惯性导航数据按照从大到小排序，找出距离中间点值最近的端点值，将该端点值与中间值作为保留值，判断所述的保留值之间的差值是否大于门限值，如大于等于门限值，则将中间点值作为输出显示值，如小于门限值，则将两保留值的均值作为输出显示值。

进一步：其中，步骤4中将通过监控的两路导航数据同时显示。进一步的表决算法：步骤4对经过监测的两路导航数据进行数据整理工作，进行表决和融合产生最优显示数据,算法见图4。按此实施例，惯性导航部件1给出的惯导纬度为34.23D，卫星纬度1为34.26D；惯性导航部件2给出的惯导纬度为34.21D,卫星纬度2为34.26D。依据整理算法，得到卫星参考数据纬度为34.26°；排序后最大值为卫星参考数据纬度为34.26°，最小值为惯性导航部件2给出的惯导纬度为34.21°,中间值为惯性导航部件1给出的惯导纬度为34.23°；根据表决算法数据误差△1＝|34.26-34.23|＝0.03,△2＝|34.23-34.21|＝0.02，因此，得到的保留值为，最小值为惯性导航部件2给出的惯导纬度为34.21°,中间值为惯性导航部件1给出的惯导纬度为34.23°；|34.23-34.21|＝0.02<△ST(0.17)，因此，最优显示值为(34.23-34.21)/2＝34.22°。