《具有完整性的多过滤器全源导航框架的复原能力》美国空军技术学院23页论文

摘要

全源传感器的自主和弹性管理（ARMAS）框架在独特的传感器排除滤波器组（称为子滤波器）中监测残余空间测试统计数据，以提供一个有保证的弹性、抗故障的全源导航架构。本文所展示的这个架构的一个关键假设是所有子滤波器之间的状态观测完全重叠。全源传感器，特别是那些只提供部分状态信息的传感器（高度计、TDoA、AOB等）在本质上不符合这一要求。

本文提出了一种监测实时重叠位置状态可观察性的新方法，并在ARMAS框架内引入了一个 "可观察性银行"，称为稳定可观察性监测（SOM）。SOM使用实时稳定性分析，向ARMAS提供对故障检测和排除（FDE）功能的内在认识。我们将保持一致的全源FDE以恢复故障传感器的能力定义为导航弹性。那么，弹性的FDE能力是一种 "意识到 "何时需要更多的传感器信息以保护FDE的一致性和完整性功能不被破坏的能力。SOM是作者所知道的这种系统的第一个示范，用于所有来源的传感器。

创建了一个模拟GNSS和位置及速度替代性导航传感器的多代理3D环境，并利用单个GNSS伪距传感器的异常情况来展示该新型算法的能力。本文展示了SOM在ARMAS框架内的无缝集成，提供了及时的提示，以增加其他代理的新传感器信息，并指出框架的稳定性和保持所有来源的导航完整性何时实现。