[发明专利]一种水下滑翔机的故障诊断方法

说明书

本发明涉及一种水下滑翔机的故障诊断方法。包括：数据请求的时序步骤：加载水下滑翔机受控设备列表，逐一将待检测的设备数据发送给故障分析模块；故障分析的步骤：故障分析模块对获取的设备状态数据进行分析，输出故障级别；故障预警的步骤：根据故障级别输出预警响应。本发明方法设计了一套完整的数据请求时序，结合数据管理模块现有指令响应集，按顺序获取相应信息，并对GPS故障、电流电压、工作时间、自动航行状态、下潜深度、任务执行状态、流场异常、原地盘旋、执行机构性能衰减等方面进行故障的有效分析并给予用户预警。

技术领域

本发明涉及水下滑翔机控制技术领域，具体地说是一种水下滑翔机的故障诊断方法。

背景技术

水下滑翔机是一种通过调节自身浮力和姿态来实现水中滑行的预编程水下潜航器，其编队协同控制不同于其他类型的水下机器人。其具备成本低、操控简单、作业方式灵活等特点，目前水下滑翔机编队广泛应用于特定海域的高精度、长时间连续观测。

由于水下滑翔机群仅能在异步出水后进行间接的交互以完成数据回收和指令更新，因此对其姿态、续航等健康度信息的把握，以及潜在的故障风险预估，需要有经验的操作员使用监控软件针对指定参数进行逐项分析，而当受控滑翔机台套超过一定数量级的时候，人为逐项分析的速度便无法匹配滑翔机编队工作的效率，从而影响观测结果的时空分辨率。另一方面，操作人员使用监控软件进行分析的时候，会受到设备切换、参数调整、数据传输、以及通信状态转换等一系列的干扰，使得误操作、数据混乱等影响故障分析结果的概率大大提升。同时，由于直接接触较为敏感的监控软件，人为故障分析会增加敏感数据的暴露几率。另外，人为故障分析结果很难同时展示给不同领域的用户，从使得分析方法及结果的正确率难以得到综合性的提升。

发明内容

针对水下滑翔机群的故障诊断，研究一种基于水下滑翔机数据管理体系的自动故障分析及预警方法。首先，将水下滑翔机的故障分为“正常”、“警告”、“异常”三个级别。“正常”代表水下滑翔机的状态参数完全符合正常范围，并没有出现较大的突发变化；“警告”代表水下滑翔机的状态参数超出正常范围，并不超过正常范围的120％，以及出现系统无法判断由于设备自身原因还是周围海域环境变化的原因导致的突发性数据骤变；“异常”代表水下滑翔机的状态参数超过正常值范围的120％，以及出现设备本身发生的明确原因的故障。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种水下滑翔机的故障诊断方法，包括：

数据请求的时序步骤：加载水下滑翔机受控设备列表，逐一采集待检测的设备数据用于故障分析；

故障分析的步骤：故障分析模块对获取的设备状态数据进行分析，输出故障级别；

故障预警的步骤：根据故障级别输出预警响应。

所述数据请求的时序步骤，包括：

申请设备受控列表，受控设备列表为空，获取所有设备核心信息，解析得到受控设备数M，依次反复执行：获取第N台受控设备的控制信息，获取第N台设备的能源信息，获取第N台设备的轨迹航行信息，直到获取所有设备信息用于故障分析。

所述水下滑翔机的故障分为“正常”、“警告”、“异常”三个级别：

“正常”代表水下滑翔机的状态参数符合正常工作状态下的阈值范围，表示没有出现较大的突发变化；

“警告”代表水下滑翔机的状态参数超出正常工作状态下的阈值范围，且不超过正常阈值范围的预设百分比，表示出现系统无法判断的突发性数据骤变；

“异常”代表水下滑翔机的状态参数超过正常值范围的预设百分比，表示设备本身发生故障。

所述水下滑翔机的故障预警采用如下方式：

向在前端展示界面发送各个设备数据的状态值用于展示，并对不同等级的故障数据以不同颜色着色。