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公开(公告)号：CN111324036B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN202010062123.3
申请日：2020-01-19
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种有界干扰影响下时变系统可诊断性量化方法，属于空间技术领域。本发明将状态空间描述的航天器系统转换为时间堆栈动态模型，使系统的可诊断性量化问题转化为全对称多胞形的相似度计算问题，给出了系统故障可检测性与可隔离性的数学定义，并通过豪斯多夫距离对故障的可诊断性(包含可检测性与可隔离性)进行量化。本发明方法与现有方法相比，不仅将航天器系统模型由现有的时不变模型推广到时变模型，而且仅需知道干扰的边界而无需明确其具体形式，更加符合实际工程需求，便于设计人员操作执行。
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公开(公告)号：CN111240207A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010071067.X
申请日：2020-01-21
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种适用于航天器平台系统的可重构性设计方法，属于航天器总体技术领域。包括如下步骤：建立执行器失效故障情况下能量及时间受限系统的状态空间模型；基于任务需求与安全要求，设定航天器在单位能耗下必须可恢复的最小状态包络，确定给定能量与时间约束下的系统可恢复状态域与系统结构参数之间的关系；根据可恢复状态域的内、外切椭球，建立航天器可重构性量化指标——可重构度与系统结构参数之间的关系；基于可重构性量化指标与系统结构参数之间的关系，以控制机构的安装参数为变量、以系统可重构度为目标函数，对航天器控制机构的安装构型进行优化。
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公开(公告)号：CN111177951A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010071106.6
申请日：2020-01-21
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 一种航天器可重构性评价方法，属于航天器总体技术领域，综合考虑时间约束、性能下降程度、各向重构能力分布以及可靠性下降影响。首先，给出了一种基于积分二次型函数的评价指标形式；然后，通过对指标内的权值矩阵进行详细设计，将系统的重构能力分布情况与故障引起的可靠性下降影响引入评价指标；最后，通过仿真实例，验证了本专利所提评价方法的有效性和正确性。本发明专利综合考虑了能量有限、时间受限、干扰影响等限制约束问题，更加贴近于工程实际背景，可以使设计人员了解系统在实际性能约束下的真实重构能力大小。
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公开(公告)号：CN111169666A
公开(公告)日：2020-05-19
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。
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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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111176119A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010059767.7
申请日：2020-01-19
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于可重构性的受扰系统构型优化方法及系统，本发明专利将干扰影响纳入航天器系统的可重构性分析过程，在硬件备份冗余数量一定的条件下，以可重构度最大化为目标，通过优化系统的安装构型，提高已有硬件设备分配的合理性，充分利用不同硬件设备之间的内在关联关系，最大限度地发挥已有硬件设备的功能潜力，使得系统在故障情况下能够以尽可能小的代价恢复既有功能，提升航天器系统的自主重构能力。本发明方法与现有方法相比，不仅能够确保航天器系统既有的功能、性能保持不变，而且可以有效提升系统的可重构性，从而可以实现正常模式与故障模式的一体化设计，确保星上的有限资源得到全面的开发与利用。
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公开(公告)号：CN111240207B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202010071067.X
申请日：2020-01-21
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种适用于航天器平台系统的可重构性设计方法，属于航天器总体技术领域。包括如下步骤：建立执行器失效故障情况下能量及时间受限系统的状态空间模型；基于任务需求与安全要求，设定航天器在单位能耗下必须可恢复的最小状态包络，确定给定能量与时间约束下的系统可恢复状态域与系统结构参数之间的关系；根据可恢复状态域的内、外切椭球，建立航天器可重构性量化指标——可重构度与系统结构参数之间的关系；基于可重构性量化指标与系统结构参数之间的关系，以控制机构的安装参数为变量、以系统可重构度为目标函数，对航天器控制机构的安装构型进行优化。
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公开(公告)号：CN111176120B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010071068.4
申请日：2020-01-21
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种航天器在线重构时机优化方法，属于航天器总体技术领域，包括如下步骤：S1、建立航天器系统故障模型；所述故障包括乘性故障和加性故障；S2、基于期望控制目标和S1中所述的航天器系统故障模型；获得航天器系统的闭环模型；S3、设定故障后性能下降程度的可容许阈值，根据航天器系统的闭环模型，求解不同时间段的Lyapunov方程，获得包含重构时机的航天器系统可重构参数值；S4、以S3中所述的航天器系统可重构参数值最大为目标函数，以航天器系统故障检测时间、航天器系统任务完成时间、控制输入为约束，重复S2～S4，获得航天器在线最优重构时机。
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公开(公告)号：CN111176120A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010071068.4
申请日：2020-01-21
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种航天器在线重构时机优化方法，属于航天器总体技术领域，包括如下步骤：S1、建立航天器系统故障模型；所述故障包括乘性故障和加性故障；S2、基于期望控制目标和S1中所述的航天器系统故障模型；获得航天器系统的闭环模型；S3、设定故障后性能下降程度的可容许阈值，根据航天器系统的闭环模型，求解不同时间段的Lyapunov方程，获得包含重构时机的航天器系统可重构参数值；S4、以S3中所述的航天器系统可重构参数值最大为目标函数，以航天器系统故障检测时间、航天器系统任务完成时间、控制输入为约束，重复S2～S4，获得航天器在线最优重构时机。
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公开(公告)号：CN111259553A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010062129.0
申请日：2020-01-19
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F30/20 , G06K9/62 , G06F111/10
Abstract: 一种基于距离相似度的航天器系统故障检测性获取方法，属于空间技术领域。本发明方法基于向量-子空间距离，并考虑了未知输入对系统可检测性的影响，实现了故障完全可检测与条件可检测的数学描述，大幅提升了现有系统可检测性获取结果的准确性。本发明方法与现有方法相比，具有更大的使用范围、足够的灵活性和更强的适用性。通过在控制系统上的应用，证明方法有效可行。
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