基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法与流程

本发明涉及航空航天，特别涉及一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法。

背景技术：

1、航天器控制系统工作时间长、精度要求高、环境特殊，并受重量和能量消耗等条件的限制，导致航天器控制系统的故障类型多、故障原因复杂、影响因素广泛。

2、目前，在基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断中，一般采用基于模型或数据驱动的方法将故障定位到部件，而在部件内部，通过查询知识库、fmea或故障树的方式将故障定位到功能模块。由于方法所用信息不同、实现原理不同、适用对象不同，各种故障诊断方法相对独立，难以统一到一个框架下，也不利于各种故障诊断结果的冲突消解。

技术实现思路

1、为了有效保证航天器控制系统故障诊断的统一性，本发明实施例提供了一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法，包括：

3、对接收到的航天器控制系统数据进行数据清洗和特征提取，得到目标数据；

4、将所述目标数据输入到预先构建好的系统级性能-故障关系图谱、组件级性能-故障关系图谱和外环部件级性能-故障关系图谱中，得到第一故障诊断结果；

5、若所述第一故障诊断结果为有故障发生，则将所述目标数据输入到预先构建好的子系统级性能-故障关系图谱和内环部件级性能-故障关系图谱中，得到第二故障诊断结果；

6、对所述第一故障诊断结果和所述第二故障诊断结果进行融合，得到最终的故障诊断结果。

7、第二方面，本发明实施例还提供了一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断装置，包括：

8、处理模块，用于对接收到的航天器控制系统数据进行数据清洗和特征提取，得到目标数据；

9、第一输入模块，用于将所述目标数据输入到预先构建好的系统级性能-故障关系图谱、组件级性能-故障关系图谱和外环部件级性能-故障关系图谱中，得到第一故障诊断结果；

10、第二输入模块，用于若所述第一故障诊断结果为有故障发生，则将所述目标数据输入到预先构建好的子系统级性能-故障关系图谱和内环部件级性能-故障关系图谱中，得到第二故障诊断结果；

11、融合模块，用于对所述第一故障诊断结果和所述第二故障诊断结果进行融合，得到最终的故障诊断结果。

12、第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任一实施例所述的方法。

13、第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本发明任一实施例所述的方法。

14、本发明实施例提供了一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法，根据航天器控制系统的组成和诊断所用信息的不同，构建不同的层次的性能-故障关系图谱，诊断过程中通过调用不同层次的关系图谱，得到相应层次的诊断结果，从而可以有效保证航天器控制系统故障诊断的统一性。

技术特征：

1.一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到的航天器控制系统数据进行数据清洗和特征提取，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统级性能-故障关系图谱中的实体包括：角度控制性能、角速度控制性能、系统故障、角速度定姿结果和角度定姿结果；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子系统级性能-故障关系图谱中的实体包括：陀螺输出、地球敏感器输出、星敏感器输出、陀螺故障、地球敏感器故障、星敏感器故障、执行能力性能和cmg故障；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组件级性能-故障关系图谱中的实体包括：陀螺有效标志、陀螺输出、陀螺故障、地球敏感器有效标志、地球敏感器输出、地球敏感器故障、星敏感器有效标志、星敏感器输出、星敏感器故障、cmg有效标志、cmg输出和cmg故障；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外环部件级性能-故障关系图谱中的实体包括：陀螺输出、陀螺通信标志、陀螺有效标志、陀螺无效标志、陀螺故障标志、地球敏感器输出、地球敏感器通信标志、地球敏感器有效标志、地球敏感器无效标志、地球敏感器故障标志、星敏感器输出、星敏感器通信标志、星敏感器有效标志、星敏感器无效标志、星敏感器故障标志、cmg输出、cmg通信标志、cmg有效标志、cmg无效标志和cmg故障标志；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内环部件级性能-故障关系图谱中的实体包括：部件、功能模块、故障模式、局部影响、高一层影响、最终影响、故障原因、故障检测方法、预防和纠正措施；

8.一种基于性能-故障关系图谱的航天器故障分级诊断装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及一种基于性能‑故障关系图谱的航天器故障分级诊断方法，该方法包括：对接收到的航天器控制系统数据进行数据清洗和特征提取，得到目标数据；将所述目标数据输入到预先构建好的系统级性能‑故障关系图谱、组件级性能‑故障关系图谱和外环部件级性能‑故障关系图谱中，得到第一故障诊断结果；若所述第一故障诊断结果为有故障发生，则将所述目标数据输入到预先构建好的子系统级性能‑故障关系图谱和内环部件级性能‑故障关系图谱中，得到第二故障诊断结果；对所述第一故障诊断结果和所述第二故障诊断结果进行融合，得到最终的故障诊断结果。本发明能够有效保证航天器控制系统故障诊断的统一性。

技术研发人员：刘磊,刘文静,王淑一,刘成瑞,邢晓宇,徐赫屿,梁寒玉
受保护的技术使用者：北京控制工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13