发送遥测数据同时发送给遥测数据可信度分析 模块，用于分析遥测数据的可信度，分析完成后再通过网络发送给推理机。（6)发送测控数 据：遥测数据可信度分析模块将打上可信度标签的遥测参数发送给推理机。推理机采用带 有可信度标签的数据进行推理。（7)读取历史测控数据：在推理过程中有时需要历史测控 数据进行，直接通过卫星综合数据库读取，并在系统中缓存，在读取历史遥测数据的时候为 了性能的需要，需要对数据进行预读，保证推理的速度。（8)保存诊断结果：在对一帧推理 进行完毕后，分析推出的结果，将这些推理结果作为诊断结果写入数据库中。（9)发送诊断 结果：推理机推理出新的诊断结果后，通过网络发送给报警诊断客户端，用户通过浏览器查 看诊断结果。（10)确认诊断结果：用户查看诊断结果后，根据解释信息判断结果的正确性， 并对诊断结果进行确认，表示用户已经知道这个结果，客户端将确认结果通过网络发送给 推理机，推理机根据用户的确认结果修改推理结果的可信度，用于下一步的推理
[0103] 回放诊断单元，在数据回放模式中推理机对历史数据库中测控数据进行诊断分 析，监测航天器的曾经出现的异常。推理机由监控调度模块以回放模式启动，用户通过回放 诊断客户端输入写入回放的时间端，并启动推理过程。在回放诊断模式中推理机直接从卫 星综合数据库中读取测控数据进行诊断分析，并将结果发送给报警诊断客户端。在回放模 式运行完毕后，推理机进程自动退出运行。在图3中描述数据回放模式的运行过程。启动、 发送控制命令、显示推理运行进度信息、装载诊断知识、读取回放测控数据、诊断推理、存储 回放结果、显示回放结果。
[0104] 预警诊断单元：预警模式运行时，需要有两个推理机运行，一个在实时模式运行， 另一个在预警模式运行。接收到遥测数据后遥测数据预测模块对遥测数值进行外推，在外 推的时候需要的航天器状态信息需要从实时模式运行的推理机获取。遥测预测数据发送给 预警模式运行的推理机，推理机根据这些预测数据进行诊断分析，同时接收实时模式发送 来的诊断结果，最后将实时模式没有退出的结果发送到报警显示客户端，以预警结果的形 式显示。预警模式推理机与实时模式运行的推理机都以服务的形式持续运行在后台，由调 度监视模块监视进程的运行情况。在图4中描述预警模式的运行过程。启动、装载诊断知 识、发送测控数据、实时诊断、发送实时状态结果、计算预测数据、预警诊断、存储预警诊断 结果、显示预警结果。
[0105] 验证诊断单元：在系统验证模式中，系统验证客户端从系统读取对测控数据，再根 据用户输入的模拟参数规则，生成验证数据，再根据实时遥测数据的发送速率，以遥测帧的 形式发送给推理机。推理机以验证模式运行，接收验证数据进行诊断推理，最后将诊断结果 发送到报警诊断客户端显示。
[0106] 在系统验证模式系统验证客户端维护遥测数据的时钟，要求推理机也根据这个时 钟进行推理。在验证完成后，推理机进程自动退出。在图5中描述数据系统验证模式的运 行过程。启动、启动验证推理机、选择验证数据、发送验证数据、验证诊断、存储验证结果、显 示验证结果。
[0107] 进一步的，推理控制器中的推理步骤包括：
[0108] 步骤0,加载诊断规则fl-fm，规则fi由η个证据和一个结论组成；
[0109] 步骤1，对于规则fi利用"专利"对η个证据中的原始遥测数据xl -χη进行评 估，获得遥测数据可信度yl-yn ;
[0110] 步骤2,对于第i个证据，预先存储原始遥测数据xi的证据判定模糊区间ci，基于 原始遥测数据xi利用隶属度算法计算原始遥测数据xi在证据判定模糊区间内的可信度系 数di ;
[0111] 将可信度系数di与遥测数据可信度yi相乘获得证据可信度ei ;
[0112] 步骤3,重复步骤2,完成规则fi中所有证据可信度el-en的计算；
[0113] 步骤4,利用可信度传递算法计算对于规则fi的结论可信度；
[0114] 步骤5,利用评估算法结合步骤4获得的结论可信度计算规则fi是否输出报警信 息。
[0115] 步骤6,重复步骤1到5,完成所有规则的推理过程。
[0116] 当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，包括：知识编辑器、数据缓 冲区、推理控制器、数据区、黑板、规则区和结果缓冲区； 知识编辑器，用于输入已经编译好的报警诊断知识； 数据缓冲区，用于缓冲输入的原始遥测数据，原始遥测数据包括遥测数据与遥测指 令； 数据区，用于从数据缓冲区提取推理控制器进行逻辑匹配运算时的遥测数据或遥测指 令并对其进行存储； 规则区，用于从知识编辑器中装载已经编译好的报警诊断知识，在规则区每个报警诊 断知识称之为规则； 推理控制器，将数据区中的原始遥测数据与规则区中的报警诊断知识进行逻辑匹配运 算，获得诊断结果；并选择需要输出的诊断结果输出至黑板； 黑板，用于存储推理控制器通过逻辑匹配运算获得的诊断结果； 结果缓冲区，用于缓冲推理控制器选择输出的诊断结果并发送至客户端，待用户通过 该客户端查看诊断结果后回复确认信息。2. 如权利要求1所述的航天器在轨异常报警与故障推理系统，其特征在于，推理控制 器包括： 可信度评估模块，对输入原始遥测数据进行遥测参数可信度的评估，获得带可信度的 遥测数据；其中，遥控指令、推理机维护的原值表信息和该原始遥测数据一起作为航天器故 障诊断推理的事实； 证据推导模块，根据地面的遥控指令、推理机维护的原值表信息和所述带可信度的遥 测数据进行逻辑运算得到证据，所谓证据就是依据事实与事实性知识得出的状态信息与报 警信息； 故障诊断模块，根据所述证据结合报警诊断知识进行故障诊断，推出诊断结果； 结果输出模块，根据报警诊断知识选择诊断结果并输出。3. 如权利要求2所述的航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，所述的可 信度评估模块包括： 规律统计单元，通过对遥测参数的变化规律进行统计获得遥测统计规律； 可信度获得单元，将新遥测参数的遥测统计规律与历史的遥测统计规律进行匹配，并 结合置信度因子获得遥测的可信度。4. 如权利要求2所述的航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，所述证据 推导模块包括： 基于隶属度的超限判断和基于模糊数学的可信度传递算法两种方式进行的推导，其 中，基于模糊数学的可信度传递算法包括：单个事实的可信度传递算法和组合事实的加权 可f目度传递算法。5. 如权利要求2所述的航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，所述故障 诊断模块包括：正向推理、反向推理、基于可能性的框架规则推理。6. 如权利要求2所述的航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，结果输出 模块中的输出原则为：可信度越高输出速度越快；低可信度的结果如果维持比较长的时间 也需要输出；时间越近的数据对输出结果的影响越大；可信度为〇. 9时输出时间为1分钟； 可信度为0. 6时输出时间为1小时；可信度大于0. 5支持结果的输出、可信度小于0. 5支持 结果的不输出。7. 如权利要求1所述的航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，规则区中 每个规则设有激活控制列表，在进行推理时先判断该规则区中的规则的激活控制列表是否 均成立，成立则启用该规则，否则不会选用该规则进行推理运算。8. 如权利要求5所述的航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其特征在于，所述故障 诊断模块包括：实时诊断单元，预警诊断单元，回放诊断单元，验证诊断单元和扩展函数单 JL〇
【专利摘要】本发明公开一种航天器在轨异常报警与故障诊断系统，其中：知识编辑器输入已编译好的报警诊断知识；数据缓冲区缓冲输入的原始遥测数据；数据区从数据缓冲区提取推理控制器进行逻辑匹配运算时的遥测数据或遥测指令并对其进行存储；规则区从知识编辑器中装载已经编译好的报警诊断知识，在规则区每个报警诊断知识称之为规则；推理控制器将数据区中的原始遥测数据与规则区中的报警诊断知识进行逻辑匹配运算获得诊断结果；选择需要输出的诊断结果输出至黑板；黑板存储推理控制器通过逻辑匹配运算获得的诊断结果；结果缓冲区缓冲推理控制器选择输出的诊断结果并发送至客户端，待用户通过该客户端查看诊断结果后回复确认信息。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN105159286
【申请号】CN201510608592
【发明人】王环, 秦巍, 闫谦时, 郭义琪, 颜灵伟, 韩洪波, 王晓晨, 李强, 田华东, 邱瑞, 郭永富, 张晓鹏, 罗毓芳, 陈曦, 金迪, 陈炜钊, 左子瑾, 张香燕, 刘鹏, 翁嘉
【申请人】北京空间飞行器总体设计部
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月22日