遥感卫星接收系统的故障诊断装置及其故障诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种遥感卫星接收系统的故障诊断装置及其故障诊断方法，其中的方法包括：获取遥感卫星接收系统的各组成设备中的预设的监测点的状态信息；根据测试类型设置遥感卫星接收系统的伺服系统、跟踪通道、数据接收通道中的各组成设备的参数，进而完成自动化测试；获取遥感卫星接收系统在数据接收任务执行过程中实时记录的各类任务信息；根据获取的监测点的状态信息、自动化测试信息和各类任务信息，通过建立故障诊断模型和故障诊断专家系统完成对所述遥感卫星接收系统的故障诊断。利用本发明专利技术，能够即时获取、发现、上报系统中的故障信息、建立系统故障模型，实现对遥感卫星接收系统的快速自动故障诊断。

【技术实现步骤摘要】
遥感卫星接收系统的故障诊断装置及其故障诊断方法
本专利技术涉及故障诊断
，更为具体地，涉及一种遥感卫星接收系统的故障诊断装置及其故障诊断方法。
技术介绍
随着越来越多的遥感卫星发射上天，遥感卫星地面站承担着越来越多的遥感卫星数据接收任务，这对接收站的遥感卫星接收系统的无故障稳定运行提出了更高的要求。由于遥感卫星接收系统结构复杂，系统中设备之间紧密耦合，随着运行的自动化程度越来越高，系统中的一处故障可能引起一系列连锁反应，从而导致系统不能正常工作，影响卫星数据资源的接收。另一方面，目前国外发达国家的一些卫星接收站已经实现了无人值守运行，无人值守降低了接收站的运行成本，是一种发展趋势，我国的卫星接收站也需要向这一方向发展。这也对接收系统的自动故障发现、故障诊断和故障处理能力提出了更高的要求。因此采用先进的智能故障诊断技术来改善遥感卫星接收系统的性能，既是保障系统可靠运行的非常重要的手段，也可节省运行、维修费用，具有重要的研究、实用价值和现实意义。目前对于故障诊断技术的理论研究较多，主要的故障诊断技术有基于信号处理的方法、基于解析模型的方法和基于知识的诊断方法。但这些理论研究的重点在于研究较为通用的故障诊断方法，这些方法并不能与现有的遥感卫星接收系统做很好地结合，因而无法在诸如遥感卫星数据接收系统中展开应用。因此，如何根据遥感卫星接收系统的特点，将现有的故障诊断技术应用到其中，是一个需要研究和解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种遥感卫星接收系统的故障诊断装置及其故障诊断方法，以根据遥感卫星接收系统的特点，即时获取、发现、上报系统中的故障信息、建立系统故障模型，并与现有的故障诊断技术进行有效结合，来实现对遥感卫星接收系统的故障诊断。根据本专利技术的一个方面，提供了一种遥感卫星接收系统的故障诊断装置，包括：监测点信息采集单元，用于获取所述遥感卫星接收系统的各组成设备中的预设的监测点的状态信息，其中，预设监测点的各组成设备与监测点信息采集单元连接至同一以太网交换机；自动化测试单元，用于根据测试类型设置所述遥感卫星接收系统的伺服系统、跟踪通道、数据接收通道中的各组成设备的参数，进而完成对所述伺服系统、跟踪通道、数据接收通道的自动化测试；任务信息采集单元，用于获取遥感卫星接收系统在数据接收任务执行过程中实时记录的各类任务信息；故障诊断单元，用于根据所述监测点信息采集单元获取的监测点的状态信息、所述自动化测试单元的自动化测试信息和所述任务采集单元获取的各类任务信息，通过设置故障诊断模型和故障诊断专家系统完成对所述遥感卫星接收系统的故障诊断。根据本专利技术的另一方面，提供了一种遥感卫星接收系统的故障诊断方法，包括：获取所述遥感卫星接收系统的各组成设备中的预设的监测点的状态信息，并对所述监测点的状态信息进行判断和上报，其中，预设监测点的各组成设备与获取预设的监测点的状态信息的设备连接至同一以太网交换机；根据测试类型设置所述遥感卫星接收系统的伺服系统、跟踪通道、数据接收通道中的各组成设备的参数，进而完成对所述伺服系统、跟踪通道、数据接收通道的自动化测试；获取遥感卫星接收系统在一次数据接受任务执行过程中实时记录的各类任务信息；根据所述监测点信息采集单元获取的监测点的状态信息、所述自动化测试单元的自动化测试信息和所述任务采集单元获取的各类任务信息，通过建立故障诊断模型和故障诊断专家系统完成对所述遥感卫星接收系统的故障诊断。利用上述根据本专利技术的遥感卫星接收系统的故障诊断装置及其故障诊断方法置，可以在遥感卫星接收系统运行的过程中，即时获取、发现、上报系统中的故障信息、建立系统故障模型，并与现有的故障诊断技术进行有效结合，从而实现对遥感卫星接收系统的故障诊断，保证遥感卫星接收系统的无故障稳定运行。为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术的实施例的遥感卫星接收系统的故障诊断装置的逻辑结构框图；图2为根据本专利技术实施例的故障诊断专家系统的逻辑结构图；图3为根据本专利技术实施例的天伺馈子系统故障树结构图；图4为根据本专利技术实施例的天线设备单元故障树结构图；图5为根据本专利技术实施例的天线设备通信故障树结构图；图6为根据本专利技术实施例的天线限位故障树结构图；图7为根据本专利技术实施例的天线收藏与解锁故障树结构图；图8为根据本专利技术实施例的场放设备故障树结构图；图9为根据本专利技术实施例的光发射机设备故障树结构图；图10为根据本专利技术实施例的光接收机设备故障树结构图；图11为根据本专利技术实施例的射频矩阵开关设备故障树结构图；图12为根据本专利技术实施例的下变频器设备故障树结构图；图13为根据本专利技术实施例的中频开关矩阵设备故障树结构图；图14为根据本专利技术实施例的跟踪接收机矩阵设备故障树结构图；图15为根据本专利技术实施例的解调器设备故障树结构图；图16为根据本专利技术实施例的跟踪失效故障树结构图；图17为根据本专利技术实施例的跟踪通道设备故障故障树结构图；图18为根据本专利技术实施例的数据接收任务失效故障树结构图；图19为根据本专利技术实施例的遥感卫星接收系统的故障诊断方法流程图。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。图1示出了根据本专利技术实施例的遥感卫星接收系统的故障诊断装置的逻辑结构框图。如图1所示，本专利技术提供的遥感卫星接收系统的故障诊断装置100包括故障诊断单元110、监测点信息采集单元120、自动化测试单元130和任务信息采集单元140，其中，监测点信息采集单元120进一步包括监测点设计单元122和信息采集单元124，自动化测试单元130进一步包括跟踪通道测试单元132和数据接收通道测试单元134，故障诊断单元110进一步包括故障诊断模型设置单元112和故障诊断专家系统114。为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面首先对故障诊断单元110做出说明。故障诊断单元110用于根据监测点信息采集单元120获取的监测点的状态信息、自动化测试单元130的自动化测试信息和任务信息采集单元获140取的各类任务信息，通过设置故障诊断模型和故障诊断专家系统完成对遥感卫星接收系统的故障诊断。其中，故障诊断单元110包括的故障诊断模型设置单元112和故障诊断专家系统114。故障诊断模型设置单元112根据遥感卫星接收系统的结构与功能特点，设置两类采用故障树的形式进行描述的故障诊断模型：设备故障模型和业务故障模型，故障诊断模型以知识的形式存放在知识库中；故障诊断专家系统114主要包括知识库203、综合信息库201、推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种遥感卫星接收系统的故障诊断装置，包括：监测点信息采集单元，用于获取所述遥感卫星接收系统的各组成设备中的预设的监测点的状态信息，其中，预设监测点的各组成设备与所述监测点信息采集单元连接至同一以太网交换机；自动化测试单元，用于根据测试类型设置所述遥感卫星接收系统的伺服系统、跟踪通道、数据接收通道中的各组成设备的参数，进而完成对所述伺服系统、跟踪通道、数据接收通道的自动化测试；任务信息采集单元，用于获取遥感卫星接收系统在数据接收任务执行过程中实时记录的各类任务信息；故障诊断单元，用于根据所述监测点信息采集单元获取的监测点的状态信息、所述自动化测试单元的自动化测试信息和所述任务采集单元获取的各类任务信息，通过设置故障诊断模型和故障诊断专家系统完成对所述遥感卫星接收系统的故障诊断。

【技术特征摘要】
1.一种遥感卫星接收系统的故障诊断装置，包括：监测点信息采集单元，用于获取所述遥感卫星接收系统的各组成设备中的预设的监测点的状态信息，其中，预设监测点的各组成设备与所述监测点信息采集单元连接至同一以太网交换机；自动化测试单元，用于根据测试类型设置所述遥感卫星接收系统的伺服系统、跟踪通道、数据接收通道中的各组成设备的参数，进而完成对所述伺服系统、跟踪通道、数据接收通道的自动化测试；任务信息采集单元，用于获取遥感卫星接收系统在数据接收任务执行过程中实时记录的各类任务信息；故障诊断单元，用于根据所述监测点信息采集单元获取的监测点的状态信息、所述自动化测试单元的自动化测试信息和所述任务信息采集单元获取的各类任务信息，通过设置故障诊断模型和故障诊断专家系统完成对所述遥感卫星接收系统的故障诊断，其中，所述自动化测试单元包括：跟踪通道测试单元，用于通过测试调制器、上行测试链路与跟踪链路闭环完成对所述遥感卫星接收系统中的跟踪链路和跟踪接收机设备进行检测；数据接收通道测试单元，用于对所述遥感卫星接收系统中的数据接收链路和解调器设备进行检测，其中，所述监测点信息采集单元包括：监测点设计单元，用于在所述遥感卫星接收系统的各组成设备中预设监测点，所述监测点用于监测反馈所述组成设备中组成模块的状态信息；信息采集单元，用于以监测点信息采集周期为定时轮询周期，轮询所述被预设有监测点的各组成设备。2.如权利要求1所述的遥感卫星接收系统的故障诊断装置，其中，所述跟踪通道测试单元进一步包括：跟踪链路检测单元，用于通过控制测试调制器发单载波信号，获取用频谱仪监测的跟踪下变频器输出信号的频谱，根据所述跟踪下变频器输出信号的频谱和单通道单脉冲跟踪信号的频谱特征确定跟踪链路的工作状态；跟踪接收机检测单元，用于按跟踪链路闭环方法构建闭环，通过控制测试调制器发单载波信号分别控制跟踪接收机方位、俯仰移相，根据跟踪接收机上报的角误差电压确定跟踪接收机的工作状态。3.如权利要求1所述的遥感卫星接收系统的故障诊断装置，其中，所述数据接收通道测试单元进一步包括：数据接收链路检测单元，用于采用射频闭环方式检测数据接收链路的状态，所述射频闭环包括上、下行链路通过和路场放前的耦合器闭环；解调器设备检测单元，用于通过调制器、中频开关矩阵与解调器构成中频闭环，由调制器发送PN码调制信号，由解调器对所述PN码调制信号进行解调和误码率检测，根据检测得到实际的信号信噪比与误码率的关系确定解调器的工作状态。4.如权利要求3所述的遥感卫星接收系统的故障诊断装置，其中，所述数据接收链路检测单元，通过测试调制器输出单载波，采用频谱仪分别监测射频开关矩阵和中频开关矩阵的输出信号，以确定所述数据接收链路中的场放、光传输设备、射频开关矩阵的状态，以及确定所述数据接收链路中的下变频器和中频开关矩阵的状态。5.如权利要求1所述的遥感卫星接收系统的故障诊断装置，其中，所述故障诊断单元包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯旭祥，王万玉，张宝全，李安，张洪群，李凡，王强，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11