-
公开(公告)号:CN116880521B
公开(公告)日:2024-07-12
申请号:CN202310763762.6
申请日:2023-06-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 一种航天器自主诊断重构的正常和故障一体化设计方法,首先,建立航天器控制系统的状态空间模型并对系统不确定性进行数学建模;然后建立故障和故障后系统模型间的映射关系并利用代价函数对故障系统的性能进行评价;其次,将不确定系统代价函数的求解转换成对应确定系统修正代价函数的求解并确定修正代价函数的可容许阈值;接着,确定系统可重构的故障集并将其划分为子集;最后,对不同子集进行正常模式和故障模式一体化设计得到一个可处理正常模式及该子集中所有故障模式的可靠控制器,并对其进行优化以降低过保守性。该发明平衡了正常模式下的标称性能和故障模式下的可重构性,保证了系统在不同模式下均具备良好性能。
-
公开(公告)号:CN117008460A
公开(公告)日:2023-11-07
申请号:CN202310762776.6
申请日:2023-06-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B9/02
Abstract: 一种基于正常和故障一体化设计的饱和系统自主重构方法,首先,建立航天器控制系统的状态空间模型并设计状态反馈控制律;然后,通过将饱和反馈控制律置于一组辅助非饱和线性控制律的凸包中,线性化执行器饱和的非线性影响;其次,建立故障和故障系统参数之间的映射关系,推导系统可重构性充分条件并计算系统在不同模式下的可重构度大小;接着,基于正常模式与故障模式一体化设计,对系统部件个数、安装构型等资源配置参数以及控制算法进行优化,获得可兼顾标称性能和可重构度的资源配置方案和控制方案。本发明首次在可重构性研究中考虑了执行器饱和,给出了包和系统可重构性判定条件,并量化了可重构度大小。
-
公开(公告)号:CN116992202A
公开(公告)日:2023-11-03
申请号:CN202310778585.9
申请日:2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种航天器可诊断性的表征、判定和量化方法,包括:利用航天器控制器数据和传感器数据构建可诊断性评价数据矩阵;对可诊断性评价数据矩阵进行融合得到融合矩阵;对融合矩阵进行正交三角分解得到数据特征矩阵;对数据特征矩阵进行奇异值分解得到过程矩阵;根据过程矩阵得到可诊断性评价参数矩阵;根据数据特征矩阵和可诊断性评价参数矩阵得到可诊断性评价方差矩阵;对可诊断性评价方差矩阵行丘拉斯基分解得到可诊断性评价特征矩阵;根据可诊断性评价参数矩阵和可诊断性评价特征矩阵得到航天器可诊断性量化指标;基于航天器可诊断性量化指标,判断航天器诊断能力的有无以及诊断能力的大小。本发明确保了航天器能够长期安全可靠运行。
-
公开(公告)号:CN116956458A
公开(公告)日:2023-10-27
申请号:CN202310761247.4
申请日:2023-06-26
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/02
Abstract: 一种航天器可重构性的表征、判定和量化方法,首先,对航天器故障模式集和资源配置包络进行了分析,建立了系统状态方程;然后,对重构目标进行了逐层分解,给出了统一框架下重构目标的数学表达;在此基础之上,建立了资源配置到重构目标的映射关系,得到了反映该映射关系的可重构性矩阵,实现了系统重构能力的数学表征;基于可重构性矩阵的行列式分析,确定了资源配置到重构目标映射关系的连通性,实现了系统重构能力的准确判定;基于可重构性矩阵的最小特征值分析,衡量了将资源配置映射到重构目标的难易程度,进而建立了可重构度指标体系,实现了系统重构能力的完备量化,为空间飞行器实现自主重构提供定量依据。
-
公开(公告)号:CN116880171A
公开(公告)日:2023-10-13
申请号:CN202310780419.2
申请日:2023-06-28
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种航天器轻量化自主故障诊断方法,其中,该方法包括:建立航天器控制系统的状态方程;构建信息优选模型;根据信息优选模型构建优选等价空间模型;根据优选等价空间模型构建动态特征方程;根据故障时序、故障模式总数、用信息数量和动态特征方程,得到最优信息优选模型;根据最优信息优选模型得到航天器的轻量化故障诊断残差;根据航天器的轻量化故障诊断残差得到轻量化故障诊断残差的参数矩阵;根据轻量化故障诊断残差的参数矩阵得到轻量化故障诊断评价函数;根据轻量化故障诊断评价函数构建诊断阈值,根据诊断阈值判断航天器是否故障。本发明降低了器载计算机所需处理的信息维数,实现了航天器的自主故障诊断。
-
公开(公告)号:CN115438303A
公开(公告)日:2022-12-06
申请号:CN202210838578.9
申请日:2022-07-18
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F17/18
Abstract: 本发明公开了一种滤波分解序列的卫星遥测数据预测方法,采用HP滤波法将原始遥测数据分解,得到趋势项和波动项。其中,趋势项用于表示中长期预测中的趋势性问题,波动项用于表示短期预测中的季节性、周期性和不规则变动性问题。本发明分别分析趋势项和波动项的预测结果,将两者的预测结果相加,得到卫星遥测数据的最终预测结果,能够消除遥测数据中趋势性和波动性的影响,对卫星遥测数据进行短期和中长期预测,提高预测精度与准确度;适用于具有趋势和波动特性叠加的复杂规律遥测模拟量参数预测,通过序列分解,消除了趋势与波动之间的相互影响,区别于现有的遥测数据预测方法,能够实现对遥测数据的短期和中长期预测。
-
公开(公告)号:CN111174812B
公开(公告)日:2020-12-18
申请号:CN202010059769.6
申请日:2020-01-19
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种卫星星敏感器常值输出异常自主诊断方法,本发明依据星敏感器四元素输出随卫星运动而变化的原理,建立星敏感器四元素常值输出模型,利用在轨实测数据对星敏感器四元素常值输出模型进行了修正,避免了由于星敏感器星图识别精度因素产生的四元素短期恒定输出而导致诊断错误的问题,其结果可用于在轨卫星星敏感器四元素常值输出异常的实时自主发现。本发明提供一种卫星星敏感器常值输出异常实时自主诊断方法,对星敏感器四元素的变化进行监测,对星敏感器常值输出异常的及时发现及快速处理具有重要意义,通过在东三和东四平台卫星上的应用,证明方法有效可行。
-
公开(公告)号:CN111193474B
公开(公告)日:2020-11-20
申请号:CN202010037694.1
申请日:2020-01-14
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种卫星太阳翼输出电流的高精度自主诊断方法,属于在轨卫星太阳翼检测技术领域;步骤一、建立卫星本体坐标系OXYZ;步骤二、提取当前1个卫星轨道周期内+Y方向的太阳翼输出电流数据序列TMN01和‑Y方向的太阳翼输出电流数据序列TMN02;步骤三、计算电流比值序列TMN03;步骤四、计算电流比值序列TMN03的正常变化范围[lower,upper];步骤五、计算在轨卫星当前时刻传来的电流比值TMN03′;步骤六、将电流比值TMN03′与正常变化范围[lower,upper]进行比较判断,获得在轨卫星太阳翼输出电流异常的检测结果;本发明根据在轨卫星太阳翼输出电流变化的特性,能够实现高精度的异常检测,同时方法输入需求少、计算复杂度低、适应性强。
-
公开(公告)号:CN111169666B
公开(公告)日:2020-10-23
申请号:CN202010059763.9
申请日:2020-01-19
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: B64G99/00
Abstract: 一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法,属于空间技术领域。本发明通过理论分析与仿真验证,能够在时间与能量的约束条件下,给出航天器系统的最大可重构性包络,对受限系统实现可重构性的量化分析,并可用于优化航天器系统配置和容错控制算法,实现航天器系统健康状态的在轨监测与故障的自主处理,提升航天器系统的自主重构能力。本发明专利与现有方法相比,利用精细积分算法进行航天器系统可重构性包络的求解,具有精度高、计算量小、易于实现等优势,在实际应用中具有足够的灵活性与适用性。
-
公开(公告)号:CN111216923A
公开(公告)日:2020-06-02
申请号:CN202010032393.X
申请日:2020-01-13
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明涉及一种基于可视化圆的月影遮挡估计及卫星自主管理方法,属于航天器在轨运行自主管理及诊断技术领域;步骤一、测量得到月球-卫星-太阳角、从卫星上看太阳的视半径和从卫星上看月球的视半径;步骤二、分别计算卫星在月影本影区、卫星在月影半影区和卫星在月影伪本影区情况下的月影遮挡比率;步骤三、计算月影期间蓄电池放电安时数;步骤四、测量蓄电池额定容量CP;将蓄电池放电安时数CD与蓄电池额定容量CP进行对比判断;根据判断结果,不做动作;或减少卫星放电容量;本发明通过计算的结果可以定量的预估出月影对卫星能源供应的影响。通过实际在轨数据验证算法的有效性、准确性。
-
-
-
-
-
-
-
-
-