[发明专利]一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法有效

专利信息
申请号: 201910576262.5 申请日: 2019-06-28
公开(公告)号: CN110333710B 公开(公告)日: 2020-12-18
发明(设计)人: 眭晓虹;袁春柱;刘波 申请(专利权)人: 中国空间技术研究院
主分类号: G05B23/02 分类号: G05B23/02;B64G1/22
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 王卫军
地址: 100194 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 航天器 故障 检测 处理 系统 方法
【说明书】:

一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法,属于自动化技术领域。本发明系统包括航天器网络接口、快速故障数据输出接口、关键参数采集器、大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单、故障处理执行器。该发明克服了现有技术的不足,通过大数据故障信息存储器将航天器故障信息存储起来,对航天器故障进行综合处理,克服了航天器故障分级处理带来的大量软硬件开销;同时本发明建立航天器在轨故障诊断知识库、故障逻辑推理机,可在轨进行自动诊断,提高了航天器的智能化水平,并通过地面遥控手段不断更新升级故障诊断知识库、故障逻辑推理机,使航天器在轨可靠性增长。

技术领域

本发明涉及一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法,属于自动化技术领域。

背景技术

传统航天器上没有故障检测和故障处理系统,航天器的在轨故障需要地面地通过对比分析航天器的遥测信息,由业界有经验的专家进行诊断处理,处理过程必须在航天器测控弧段里通过地面站发送上行遥控指令完成,由于我国国境有限,航天器的测控弧段有限,地面跟踪时间短,所以每次航天器过境留给地面处理的时间很短,上行的指令数量有限,导致很多故障得不到及时处理,危机航天器安全,不但造成经济上重大损失,也影响国家战略。

近几年,随着微机电、综合电子以及人工智能等技术的发展,我国也对航天器在轨故障处理进行了研究。最初航天器的各个分系统采用AD等手段对自身的一些重要部件或重要参数进行采集,根据采集的结果对自身故障进行处理,这种方法对分系统的部分部件组件的故障处理是有效的,但是这种方法存在一定的局限性,若分系统重要部件发生故障导致其他分系统无法工作,故障则不能被快速定位和识别,故障得不到有效处理;后来随着综合电子系统的快速发展,对航天器故障进行分级,逐级处理,这种分析方法也是有效的,但是目前的设计分级过多,而且大部分的故障检测在分系统这个层面,没有对航天器的整体故障进行综合处理,也不具备航天器故障知识的更新能力,离航天器智能化的标准还有一定距离。

发明内容

本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法,通过航天器网络接口以及关键参数采集器,收集航天器网络上的所有数据信息,并对这些信息进行分类整理,实时存储在大数据故障信息存储器中,同时通过关键参数采集器采集航天器的非常重要的参数,整理以后也存储在大数据故障信息存储器中,该系统根据故障诊断知识库、故障逻辑推理机,对大数据故障信息存储器中的数据进行分析,并给出故障结论表,系统再根据故障结论表调用相应的故障处理指令单,并通过故障处理执行器以及航天器网络接口执行故障处理指令单中的指令,完成航天器故障智能自动处理。

本发明的技术解决方案是:一种航天器在轨故障检测和故障处理系统,包括

航天器网络接口,收集航天器网络上的网络数据,并将收集的网络数据发送至大数据故障信息存储器;

关键参数采集器,通过数据转换接口,采集航天器参数信息,并将收集的参数信息发送至大数据故障信息存储器;

大数据故障信息存储器,将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中;

故障诊断知识库,包括根据航天器的故障模式建立的故障判断参数列表和先验故障诊断知识,并且由地面根据航天器的运行情况进行更新;

故障逻辑推理机,根据所述大数据故障信息存储器中存储的网络数据和参数信息,以及故障诊断知识库,诊断并推理出航天器的故障;

故障结论表,根据故障逻辑推理机推理出的航天器的故障,生成航天器故障列表,所述航天器故障列表包括故障的位置、故障的原因以及故障处理的方法;

故障处理指令单,包括每一种故障对应的一个故障处理指令;根据航天器故障列表,将对应的故障处理指令发送至故障处理执行器;所述故障处理指令包括指令执行信息、指令执行的相对时间和指令发送的设备地址;

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