一种基于智能判读的卫星电源健康状况跟踪与检测方法，首先建立基础测试知识库，归集电源分系统遥测参数，总结相关判据，并进行遥测参数采集与处理，然后完成初始健康状况检查和实施健康状态检查，最后根据检查结果进行故障判别和应急操作处理；本发明专利技术通过实时监测卫星测试过程中的供电安全，对测试中出现的故障分析与定位，并在紧急情况下执行报警与断电的相关操作，避免了人工监视的误判及错判，最大程度减少了故障损失，提高了测试过程的可靠性与安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种卫星电源健康状况跟踪与检测方法，特别是一种基于智能判读的卫星电源健康状况跟踪与检测方法，适用于卫星AIT测试阶段。
技术介绍
卫星在工厂测试阶段，为了及时有效发现潜在的各项故障隐患，需对其各项性能指标进行充分测试验证。其中卫星电源系统在型号测试工作中意义重大，直接关系到卫星用电安全，影响卫星在轨寿命和任务实现。当前，在卫星综合测试中，针对电源健康状况的实时跟踪与检测尚未形成统一的标准，遥测参数判读与监视主要通过人工完成，即测试人员时刻监视测试过程获取的电源分系统参数，通过手工计算或测试经验来判定电源分系统的工作状态是否正常。面对日益增多的型号测试任务，人工监视的方法强烈依赖测试人员的经验与责任心，不仅工作效率低，而且易发生漏判或误判，同时工作量大，易引起测试人员疲劳。更为重要的是，对电测过程中出现的卫星各类突发事件，该方法无法形成正确、有效和快速的处理机制，难以保障整星测试的安全性与可靠性，无法满足日益增长的测试需求。国内相关单位也进行了自动化测试设备的开发与研制。但是，目前国内应用的自动化测试系统只是力图实现对人工测试流程的模仿，并不能提供进一步的分析结果。现有的自动监视系统可以监控单个遥测参数的变化，通过比较测试数据和提前设定的门限判断卫星是否出现异常或者故障，缺点是报警判据单一，自动化程度较低，尚未形成遥测参数随遥控指令相关性变化的分析机制，不能对多个参数变化对应的异常状况进行判读，在发生异常状况时不能快速实现故障定位与应急处理功能。例如，专利号为ZL200910237624.4的中国专利技术专利公开了一种卫星电源分系统工作状态自动判读系统，它根据采集处理的电源遥测数据及地面设备数据，从电源工作状态数据库中调用相应判据，根据判据对电源系统的工作状态进行实时判断、报警与显示。但是，该系统只能反馈该时刻工作状态是否异常，对异常不能做出定位与诊断，未能建立严重故障的有效和快速的处理机制，另外，该系统自动判读方法未作具体说明。为此，需要借助对卫星测试数据进行智能判读等技术手段，通过综合判断卫星的工作状态，进一步增强测试故障的分析和定位能力，提高卫星测试自动化程度和测试效率，减轻测试人员的劳动强度，保障整星测试电气安全。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于智能判读的卫星电源健康状况跟踪与检测方法，通过实时监测卫星测试过程中的供电安全，对测试中出现的故障分析与定位，并在紧急情况下执行报警与断电的相关操作，避免了人工监视的误判及错判，最大程度减少了故障损失，提高了测试过程的可靠性与安全性。本专利技术的技术解决方案是：一种基于智能判读的卫星电源健康状况跟踪与检测方法，步骤如下：(1)采集卫星电源分系统的遥测参数，建立卫星电源分系统相关判据，并将遥测参数和相关判据以数据表格形式进行存储，建立卫星电源基础测试知识库，以供在测试过程中实时自动查询，所述卫星电源分系统相关判据包括范围判据、二值判据和卫星电源分系统遥测参数的故障位置模型，所述范围判据包括卫星电源分系统遥测模拟量参数加电初始范围、卫星电源分系统遥测参数随遥控指令增量范围和卫星电源分系统遥测参数在最大最小负载下的极限范围，所述二值判据包括卫星电源分系统遥测数字量参数加电初始数值；所述卫星电源分系统遥测参数包括速变参数和缓变参数，所述速变参数包括母线电压、蓄电池组电压、负载电流、太阳电池阵电流、充电电流和放电电流，缓变参数包括分流遥测、放电模块工作状态、V/T控制曲线状态、安时计通断状态、充电阵通断状态、电源下位机工作状态、电源安全状态字蓄电池温度；所述故障位置模型包括电源控制器故障、配电器故障、控制分系统供电故障、测控分系统供电故障、星务分系统供电故障、第一载荷区供电故障和第二载荷区供电故障，根据故障的严重程度，每一类故障分为一级故障、二级故障和三级故障；(2)太阳方阵模拟器升电、卫星上下行信道调整完毕，卫星蓄电池接通后卫星达到初始加电状态，地面测试系统通过控制台向卫星电源分系统发送遥控指令，卫星电源分系统接收到遥控指令后，向地面测试分系统发送遥测数据；(3)利用步骤(1)中的卫星电源分系统相关判据对步骤(2)中得到的遥测数据进行初始健康状态检测，对于模拟量遥测数据，若满足卫星电源分系统相关判据中的范围判据，则模拟量遥测数据正常；否则模拟量遥测数据异常；对于数字量遥测数据，若满足卫星电源分系统相关判据中的二值判据，则数字量遥测数据正常；否则数字量遥测数据异常；若所有模拟量遥测数据和数字量遥测数据均正常，则卫星电源分系统初始健康状况检测正常，进入步骤(4)；若模拟量遥测数据和数字量遥测数据中有一项或者多项数据异常，则卫星电源分系统初始健康状况检测异常，系统发出报警信息，初始健康状态检测完成后，生成初始健康状况报告，记录卫星电源分系统初始健康状态检测结果；进入步骤(6)；(4)根据步骤(1)中的卫星电源分系统相关判据对卫星电源分系统进行实时健康状态检测，所述实时健康状态检测包括卫星电源遥测数据检测、整星供电状态检测和卫星电源遥测数据变化检测；所述卫星电源遥测数据检测包括母线电压检测、负载电流检测和电池电压检测；整星供电状态检测包括电源供电状态检测、电源工作模式检测、太阳方阵模拟器状态检测和蓄电池状态检测；卫星电源遥测数据变化检测包括遥控指令内容检测、参数实际增量检测和参数预测增量检测；所述卫星电源遥测数据检测是将实时接收的母线电压、负载电流和电池电压与步骤(1)卫星电源分系统相关判据中的卫星电源分系统遥测参数在最大最小负载下的极限范围进行比较，若实时接收的母线电压、负载电流和电池电压均处于该范围内，则卫星电源遥测数据检测正常，若实时接收的母线电压、负载电流和电池电压有一个或者多个处于该范围外，则发出报警；所述电源供电状态包括蓄电池单独供电状态、太阳电池阵单独供电状态和蓄电池与太阳电池阵联合供电状态，当太阳电池阵电流等于0且放电电流大于0时，电源分系统处于蓄电池单独供电状态；当太阳电池阵电流大于0，蓄电池放电电流等于0时，电源分系统处于太阳电池阵单独供电状态；当太阳电池阵电流与蓄电池放电电流均大于0时，电源分系统处于蓄电池与太阳电池阵联合供电状态；所述电源工作模式的检测是判断当前电源工作在放电状态、充电状态或是分流状态，以及验证各个状态下电源分系统是否工作正常；若当前时刻卫星电源处于蓄电池单独本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于智能判读的卫星电源健康状况跟踪与检测方法，其特征在于步骤如下：(1)采集卫星电源分系统的遥测参数，建立卫星电源分系统相关判据，并将遥测参数和相关判据以数据表格形式进行存储，建立卫星电源基础测试知识库，以供在测试过程中实时自动查询，所述卫星电源分系统相关判据包括范围判据、二值判据和卫星电源分系统遥测参数的故障位置模型，所述范围判据包括卫星电源分系统遥测模拟量参数加电初始范围、卫星电源分系统遥测参数随遥控指令增量范围和卫星电源分系统遥测参数在最大最小负载下的极限范围，所述二值判据包括卫星电源分系统遥测数字量参数加电初始数值；所述卫星电源分系统遥测参数包括速变参数和缓变参数，所述速变参数包括母线电压、蓄电池组电压、负载电流、太阳电池阵电流、充电电流和放电电流，缓变参数包括分流遥测、放电模块工作状态、V/T控制曲线状态、安时计通断状态、充电阵通断状态、电源下位机工作状态、电源安全状态字蓄电池温度；所述故障位置模型包括电源控制器故障、配电器故障、控制分系统供电故障、测控分系统供电故障、星务分系统供电故障、第一载荷区供电故障和第二载荷区供电故障，根据故障的严重程度，每一类故障分为一级故障、二级故障和三级故障；(2)太阳方阵模拟器升电、卫星上下行信道调整完毕，卫星蓄电池接通后卫星达到初始加电状态，地面测试系统通过控制台向卫星电源分系统发送遥控指令，卫星电源分系统接收到遥控指令后，向地面测试分系统发送遥测数据；(3)利用步骤(1)中的卫星电源分系统相关判据对步骤(2)中得到的遥测数据进行初始健康状态检测，对于模拟量遥测数据，若满足卫星电源分系统相关判据中的范围判据，则模拟量遥测数据正常；否则模拟量遥测数据异常；对于数字量遥测数据，若满足卫星电源分系统相关判据中的二值判据，则数字量遥测数据正常；否则数字量遥测数据异常；若所有模拟量遥测数据和数字量遥测数据均正常，则卫星电源分系统初始健康状况检测正常，进入步骤(4)；若模拟量遥测数据和数字量遥测数据中有一项或者多项数据异常，则卫星电源分系统初始健康状况检测异常，系统发出报警信息，初始健康状态检测完成后，生成初始健康状况报告，记录卫星电源分系统初始健康状态检测结果；进入步骤(6)；(4)根据步骤(1)中的卫星电源分系统相关判据对卫星电源分系统进行实时健康状态检测，所述实时健康状态检测包括卫星电源遥测数据检测、整星供电状态检测和卫星电源遥测数据变化检测；所述卫星电源遥测数据检测包括母线电压检测、负载电流检测和电池电压检测；整星供电状态检测包括电源供电状态检测、电源工作模式检测、太阳方阵模拟器状态检测和蓄电池状态检测；卫星电源遥测数据变化检测包括遥控指令内容检测、参数实际增量检测和参数预测增量检测；所述卫星电源遥测数据检测是将实时接收的母线电压、负载电流和电池电压与步骤(1)卫星电源分系统相关判据中的卫星电源分系统遥测参数在最大最小负载下的极限范围进行比较，若实时接收的母线电压、负载电流和电池电压均处于该范围内，则卫星电源遥测数据检测正常，若实时接收的母线电压、负载电流和电池电压有一个或者多个处于该范围外，则发出报警；所述电源供电状态包括蓄电池单独供电状态、太阳电池阵单独供电状态和蓄电池与太阳电池阵联合供电状态，当太阳电池阵电流等于0且放电电流大于0时，电源分系统处于蓄电池单独供电状态；当太阳电池阵电流大于0，蓄电池放电电流等于0时，电源分系统处于太阳电池阵单独供电状态；当太阳电池阵电流与蓄电池放电电流均大于0时，电源分系统处于蓄电池与太阳电池阵联合供电状态；所述电源工作模式的检测是判断当前电源工作在放电状态、充电状态或是分流状态，以及验证各个状态下电源分系统是否工作正常；若当前时刻卫星电源处于蓄电池单独供电状态或者蓄电池与太阳电池阵联合供电状态，则当前卫星电源工作在放电状态，首先验证能量是否守恒，具体为：蓄电池供电时：放电电流*电池电压＝负载电流*母线电压，联合供电时：负载电流*母线电压＝放电电流*电池电压+方阵电流*母线电压；其次检测遥测参数是否正常，所述遥测参数包括V/T终止电平、涓流标志位、分流遥测、电池电压、安时计控制标志和放电电量；正常工作时，V/T终止电平为未终止，涓流标志位为0，分流遥测值小于0.5V，电池电压逐渐减小，安时计控制标志为安时计控，放电电量逐渐增加；若当前时刻卫星电源处于太阳电池阵单独供电状态，则首先验证能量是否守恒，具体为：方阵电流*母线电压＝分流电流*分阵电压+充电电流*电池电压；其次检测充电电流，若充电电流＝0，则蓄电池已充满电，当前电源工作在分流状态，验证遥测参数是否正常；正常工作时，充电电流设定电平为0V，涓流标志位为1，安时计控制标志为安时计控，蓄电池为满电量；若充电电流>0，则蓄电池充电，电源工作在充电状态，若安时计控制标志为V/T曲线状态，则当...
【技术特征摘要】
1.一种基于智能判读的卫星电源健康状况跟踪与检测方法，其特征在
于步骤如下：
(1)采集卫星电源分系统的遥测参数，建立卫星电源分系统相关判据，
并将遥测参数和相关判据以数据表格形式进行存储，建立卫星电源基础测试
知识库，以供在测试过程中实时自动查询，所述卫星电源分系统相关判据包
括范围判据、二值判据和卫星电源分系统遥测参数的故障位置模型，所述范
围判据包括卫星电源分系统遥测模拟量参数加电初始范围、卫星电源分系统
遥测参数随遥控指令增量范围和卫星电源分系统遥测参数在最大最小负载
下的极限范围，所述二值判据包括卫星电源分系统遥测数字量参数加电初始
数值；所述卫星电源分系统遥测参数包括速变参数和缓变参数，所述速变参
数包括母线电压、蓄电池组电压、负载电流、太阳电池阵电流、充电电流和
放电电流，缓变参数包括分流遥测、放电模块工作状态、V/T控制曲线状态、
安时计通断状态、充电阵通断状态、电源下位机工作状态、电源安全状态字
蓄电池温度；
所述故障位置模型包括电源控制器故障、配电器故障、控制分系统供电
故障、测控分系统供电故障、星务分系统供电故障、第一载荷区供电故障和
第二载荷区供电故障，根据故障的严重程度，每一类故障分为一级故障、二
级故障和三级故障；
(2)太阳方阵模拟器升电、卫星上下行信道调整完毕，卫星蓄电池接
通后卫星达到初始加电状态，地面测试系统通过控制台向卫星电源分系统发
送遥控指令，卫星电源分系统接收到遥控指令后，向地面测试分系统发送遥
测数据；
(3)利用步骤(1)中的卫星电源分系统相关判据对步骤(2)中得到
的遥测数据进行初始健康状态检测，对于模拟量遥测数据，若满足卫星电源
分系统相关判据中的范围判据，则模拟量遥测数据正常；否则模拟量遥测数
\t据异常；对于数字量遥测数据，若满足卫星电源分系统相关判据中的二值判
据，则数字量遥测数据正常；否则数字量遥测数据异常；
若所有模拟量遥测数据和数字量遥测数据均正常，则卫星电源分系统初
始健康状况检测正常，进入步骤(4)；若模拟量遥测数据和数字量遥测数
据中有一项或者多项数据异常，则卫星电源分系统初始健康状况检测异常，
系统发出报警信息，初始健康状态检测完成后，生成初始健康状况报告，记
录卫星电源分系统初始健康状态检测结果；进入步骤(6)；
(4)根据步骤(1)中的卫星电源分系统相关判据对卫星电源分系统进
行实时健康状态检测，所述实时健康状态检测包括卫星电源遥测数据检测、
整星供电状态检测和卫星电源遥测数据变化检测；所述卫星电源遥测数据检
测包括母线电压检测、负载电流检测和电池电压检测；整星供电状态检测包
括电源供电状态检测、电源工作模式检测、太阳方阵模拟器状态检测和蓄电
池状态检测；卫星电源遥测数据变化检测包括遥控指令内容检测、参数实际
增量检测和参数预测增量检测；
所述卫星电源遥测数据检测是将实时接收的母线电压、负载电流和电池
电压与步骤(1)卫星电源分系统相关判据中的卫星电源分系统遥测参数在
最大最小负载下的极限范围进行比较，若实时接收的母线电压、负载电流和
电池电压均处于该范围内，则卫星电源遥测数据检测正常，若实时接收的母
线电压、负载电流和电池电压有一个或者多个处于该范围外，则发出报警；
所述电源供电状态包括蓄电池单独供电状态、太阳电池阵单独供电状态
和蓄电池与太阳电池阵联合供电状态，当太阳电池阵电流等于0且放电电流
大于0时，电源分系统处于蓄电池单独供电状态；当太阳电池阵电流大于0，
蓄电池放电电流等于0时，电源分系统处于太阳电池阵单独供电状态；当太
阳电池阵电流与蓄电池放电电流均大于0时，电源分系统处于蓄电池与太阳
电池阵联合供电状态；
所述电源工作模式的检测是判断当前电源工作在放电状态、充电状态或
\t是分流状态，以及验证各个状态下电源分系统是否工作正常；
若当前时刻卫星电源处于蓄电池单独供电状态或者蓄电池与太阳电池
阵联合供电状态，则当前卫星电源工作在放电状态，首先验证能量是否守恒，
具体为：
蓄电池供电时：放电电流*电池电压＝负载电流*母线电压，联合供电时：
负载电流*母线电压＝放电电流*电池电压+方阵电流*母线电压；
其次检测遥测参数是否正常，所述遥测参数包括V/T终止电平、涓流标
志位、分流遥测、电池电压、安时计控制标志和放电电量；正常工作时，V/T
终止电平为未终止，涓流标志位为0，分流遥测值...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗琳，张飞宇，姬云龙，李立，曾鸿，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。