一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多信号流的重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统及方法，属于航天器故障诊断与维护保障技术领域。本发明专利技术依据故障诊断结果，智能推算周期、经费最优化维护方法，实现智能维护，从而解决了可重复使用运载器故障诊断“人在回路”参与量大、一定的滞后性且维护周期长、成本高的问题，实现了可重复使用运载器快速在线故障诊断以及智能维护，有利于为运载器实现快速重复使用提供技术支撑。

An autonomous fault diagnosis and intelligent maintenance system and method for reusable launch vehicles

The invention relates to a multi signal flow based automatic fault diagnosis and intelligent maintenance system and method for the reusable launch vehicle, and belongs to the technical field of spacecraft fault diagnosis and maintenance support. According to the results of fault diagnosis, the intelligent calculation period and the optimal maintenance method of funds, the intelligent maintenance is realized, which solves the problem that the reusable carrier fault diagnosis \man in the loop\ has large participation, a certain lag, long maintenance cycle and high cost, and the reusable launch vehicle is realized fast online. Fault diagnosis and intelligent maintenance will help to provide technical support for the rapid reuse of the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统及方法
本专利技术涉及一种基于多信号流的重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统及方法，属于航天器故障诊断与维护保障

技术介绍
基于多信号流的自主故障诊断及智能维护方法是重复使用运载器实现快速自主诊断与维护的关键技术。就重复使用运载器而言，需要经历①地面准备段->②上升段->③在轨运行段->④再入返回段->①地面准备段->……，各种飞行任务阶段恶劣的环境条件，导致运载器处于复杂的力、热及电磁与空间环境。与传统运载器不同，重复使用运载器需要实现再入返回和着陆检测维护后再次执行任务，需在运载器着陆后进行一系列的测试维护保障工作，而如何进行快速的诊断维护，直接决定着重复使用运载器的安全程度和出勤率，这就对重复使用运载器的诊断和维护方法提出了更高的要求。航天领域传统火箭、导弹、卫星、飞船等型号的故障判别采用遥测下传、人工事后判读的方式，此种方式往往具有滞后性和大量的“人在回路”活动参与，而重复使用运载器不仅对在线安全可靠需求强烈，而且需要返回后快速维护使用，因而需要实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：该系统包括子单元、区域管理器和平台管理器；所述的子单元用于收集重复使用运载器的基本信息，并将收集到的基本信息转化为电信号后传递至区域管理器；所述的区域管理器用于接收子单元传递来的重复使用运载器的基本信息，并对接收到的重复使用运载器的基本信息进行区域级处理，生成故障诊断冲突信息，并将所生成的故障诊断冲突信息传递给平台管理器，实现区域内故障一级隔离；所述的平台管理器用于接收区域管理器传递来的故障诊断冲突信息，并对接收到的故障诊断冲突信息进行跨区域级处理，实现跨区域故障二级隔离。

【技术特征摘要】
1.一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：该系统包括子单元、区域管理器和平台管理器；所述的子单元用于收集重复使用运载器的基本信息，并将收集到的基本信息转化为电信号后传递至区域管理器；所述的区域管理器用于接收子单元传递来的重复使用运载器的基本信息，并对接收到的重复使用运载器的基本信息进行区域级处理，生成故障诊断冲突信息，并将所生成的故障诊断冲突信息传递给平台管理器，实现区域内故障一级隔离；所述的平台管理器用于接收区域管理器传递来的故障诊断冲突信息，并对接收到的故障诊断冲突信息进行跨区域级处理，实现跨区域故障二级隔离。2.根据权利要求1所述的一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：所述的子单元为独立传感器或采集电路。3.根据权利要求1所述的一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：所述的重复使用运载器的基本信息包括电压、电流、过载、温度或气压等各类物理量。4.根据权利要求1所述的一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：所述的区域内故障一级隔离包括基于门限阈值的基本信息I级判读和基于区域内多信号流冲突的II级自主诊断。5.根据权利要求4所述的一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：所述基于门限阈值的基础信息I级判读的方法，步骤包括：对正常范围有上下限阈值且确定的重复使用运载器的基本信息进行监测，当该信息转化的电信号超出设定阀值时，认为该电信号对应的对象发生故障；当被测电信号超出设定阀值时，冲突信号流产生，当故障发生时通过主备切换，有效隔离故障。6.根据权利要求5所述的一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：对反映的被检测对象的重要特性参数m(t)进行检测，具体的监测规则为：mmin(t)<m(t)<mmax(t)式中：mmin(t)和mmax(t)为特性参数m(t)的下限和上限，t为时间变量。当被检测对象满足上式时，无冲突信号流产生，当被检测对象不满足上式，即被测信号超出设定阀值时，冲突信号流产生，提供报警预示或采取冗余措施切换到备用系统，有效隔离故障。7.根据权利要求4所述的一种重复使用运载器自主故障诊断及智能维护系统，其特征在于：所述基于区域内多信号流冲突的II级自主诊断的方法包括：区域管理器对经过I级判读产生的故障冲突信号流进行II级自主诊断，进行区域内故障隔离；以区域内多信号流关系为基础，对交联耦合信号流进行解耦，建立含有组件相互依赖关系的多信号流冲突依赖矩阵模型，如下表所示：表中：Cj,j为正整数，j≥1,表示重复使用运载器区域内第j个子对象；Sj,j为正整数，j≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪波，代京，杜刚，黄喜元，朱永贵，曹晓瑞，满益明，陈尚，吴俊辉，韩金鹏，陈灿辉，王骞，李昊，康军，刘海光，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11