航空发动机传感器解析余度研究是保证传感器和控制系统正常工作、提高飞行安全性和可靠性的重要途经。针对传统滤波器方法在传感器故障诊断应用中鲁棒性不强、结构复杂的问题，本文以某型大涵道比涡扇发动机为研究对象，开展基于二阶滑模观测器传感器解析余度方法研究。论文的主要工作如下：
　　针对传统滤波器组方法结构冗余、多故障诊断实现复杂的问题，提出了基于带扰动项Super-Twisting结构的二阶未知输入重构滑模观测器设计方法，实现了航空发动机的传感器多故障诊断。将传感器故障视为系统未知输入，滑模特有的不连续切换项能够实现对故障的准确重构；对于观测结果的抖振问题，基于Super-Twisting结构，分析了各参数选择对抖振的抑制能力和对传感器故障重构精度的影响；包线内多组动、稳态仿真验证了该方法对于单个或多个传感器软、硬故障的重构能力。
　　针对发动机不确定性，提出了基于二阶滑模观测器组的多自由度鲁棒传感器故障重构方法，提高了诊断鲁棒性。基于线性矩阵不等式求解缩放因子，减小了不确定性对重构结果的影响；考虑到发动机传感器数量的限制，利用滑模观测器组的方法得到了用于鲁棒设计的自由度，并结合逻辑判断实现了传感器数量有限情况下的航空发动机传感器鲁棒故障诊断。
　　考虑到发动机可能存在的部件性能故障，提出了主、辅观测器结合逻辑判断的故障区分方法；针对部件故障对传感器故障重构精度的影响，提出了基于辅助观测器的传感器故障诊断系统的修正方法。利用主观测器（用于重构传感器故障）和辅助观测器（用于重构部件性能故障）得到故障的重构结果，并结合故障重构信息与逻辑判断实现了两类故障的区分；针对发生部件性能故障的发动机，利用辅助观测器估计结果修正主观测器，保证了传感器故障重构的准确性。