姿轨控分系统健康预警方法技术方案

本发明专利技术公开了一种姿轨控分系统健康预警方法，包含以下步骤：S1、将姿轨控分系统划分为若干特征块，并设定各特征块的健康权重系数；S2、对各特征块进行健康状态实时评估，得到各特征块的实时健康状态分值及健康影响系数；S3、结合各特征块的健康权重系数、健康状态分值及健康影响系数，计算姿轨控分系统的实时健康状态；S4、根据姿轨控分系统的实时健康状态值预估系统的未来健康状态，当预估值超过警戒值时，进行健康预警。本发明专利技术可对姿轨控分系统的健康状态进行预警，实现姿轨控分系统的在轨自主健康管理。自主健康管理。自主健康管理。

【技术实现步骤摘要】
姿轨控分系统健康预警方法


[0001]本专利技术涉及卫星姿轨控分系统在轨管理技术，具体设计一种基于先验算法的姿轨控分系统健康评估和健康预警方法。

技术介绍

[0002]当前卫星研制任务不断增多、发射密度持续增高，这样宏观环境势必带来在轨运行维护卫星的数量和维护成本急剧增加，开发高效的、可靠的卫星在轨自主健康管理系统的需求将越来越迫切，而且势在必行。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种姿轨控分系统健康预警方法，可以量化评估姿轨控分系统的健康状态，从而可以对系统未来健康状态进行预估，当预估值超出健康警戒值时，给出健康预警，实现对姿轨控分系统的健康管理。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术公开了一种姿轨控分系统健康预警方法，包含以下步骤：
[0005]S1、将姿轨控分系统划分为若干特征块，并设定各特征块的健康权重系数；
[0006]S2、对各特征块进行健康状态实时评估，得到各特征块的实时健康状态分值及健康影响系数；
[0007]S3、结合各特征块的健康权重系数、健康状态分值及健康影响系数，计算姿轨控分系统的实时健康状态；
[0008]S4、根据姿轨控分系统的实时健康状态值预估系统的未来健康状态，当预估值超过警戒值时，进行健康预警。
[0009]进一步地，所述特征块分为硬件运行资源类特征块、软件运行资源类特征块、测量敏感器类特征块以及执行部件类特征块。
[0010]进一步地，所述硬件运行资源类特征块包含但不限于管理单机特征块、扩展单元特征块，所述软件运行类特征块包含但不限于运行环境特征块、应用处理特征块，所述测量敏感器类特征块包含但不限于星敏特征块、陀螺特征块，所述执行部件类特征块包含但不限于推力器特征块、飞轮特征块。
[0011]进一步地，根据各个特征块对整个姿轨控分系统功能、性能影响大小确定各个特征块的健康权重系数。
[0012]进一步地，步骤S2中对特征块进行健康状态实时评估，在评估时间段内，以该特征块出现异常的次数或异常状态时间占比评估该特征块健康状态分值，同时根据该特征块健康状态分值对系统健康影响大小确定该特征块的健康影响系数。
[0013]进一步地，步骤S3中根据姿轨控健康评估算法计算系统的实时健康状态，所述姿轨控健康评估算法为：
[0014]H＝(a1×
V1‑
a2×
V2‑
...
‑
a
i
×
V
i
‑
...
‑
a
n
×
V
n
)
×
b1×
b2×
...b
i
...
×
b
n
[0015]式中，a
i
为特征块的健康权重系数，i＝1、2、
···
、n，其中a1+...+a
i
+...+a
n
＝1；V
i
为特征块的实时健康状态分值，0≤V
i
≤100，b
i
为特征块的健康影响系数，0≤b
i
≤1。
[0016]进一步地，步骤S4中采用趋势预测算法预估系统的未来健康状态。
[0017]本专利技术具有以下优势：
[0018]本专利技术将姿轨控分系统划分为若干个特征块，通过计算各个特征块实时的健康状态分值及该特征块对系统整体的健康影响系数，可以实时得到系统整体的健康状态值，实现姿轨控分系统的健康评估。同时，根据姿轨控分系统的实时健康状态值预估系统的未来健康状态，便于做出健康预警，实现系统的在轨自主健康管理。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提供的姿轨控分系统健康预警方法的流程图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0021]如图1所示，本专利技术公开了一种姿轨控分系统健康预警方法，包含以下步骤：
[0022]S1、将姿轨控分系统划分为若干特征块，并设定各特征块的健康权重系数。
[0023]具体地，将姿轨控分系统按照特征块类别进行划分，可划分为硬件运行资源类特征块、软件运行资源类特征块、测量敏感器类特征块以及执行部件类特征块。所述硬件运行资源类特征块包含管理单机特征块、扩展单元特征块等，所述软件运行类特征块包含运行环境特征块、应用处理特征块等，所述测量敏感器类特征块包含星敏特征块、陀螺特征块等，所述执行部件类特征块包含推力器特征块、飞轮特征块等。
[0024]本实施例中将姿轨控分系统划分为n块。对于每个特征块，根据各个特征块对整个姿轨控分系统功能、性能影响大小确定各个特征块的健康权重系数a
i
，其中，i＝1、2、
···
、n，a1+...+a
i
+...+a
n
＝1。
[0025]S2、对各特征块进行健康状态实时评估，得到各特征块的实时健康状态分值及健康影响系数。
[0026]具体地，对各个特征块设计独立的健康打分算法，依次对各个特征块进行健康状态实时评估。各个特征块的健康打分算法一般性的设计原则为：在评估时间段内，本实施例中将评估时间设置为24小时，以该特征块出现异常的次数或异常状态时间占比评估该特征块的实时健康状态分值V
i
，0≤V
i
≤100，特征块的实时健康状态分值越高，当前该特征块越健康。再根据该特征块的实时健康状态分值对系统健康影响大小确定该特征块的健康影响系数b
i
，0≤b
i
≤1，特征块的健康影响系数越高，该特征块的当前健康状态对姿轨控分系统的影响则越小。
[0027]S3、结合各特征块的健康权重系数、健康状态分值及健康影响系数，计算姿轨控分系统的实时健康状态；
[0028]具体地，根据姿轨控健康评估算法实时对姿轨控分系统进行健康状态量化评估，得到系统的实时健康状态数值。
[0029]所述姿轨控健康评估算法为：
[0030]H＝(a1×
V1‑
a2×
V2‑
...
‑
a
i
×
V
i
‑
...
‑
a
n
×
V
n
)
×
b1×
b2×
...b
i
...
×
b
n
[0031]S4、根据姿轨控分系统的实时健康状态值预估系统的未来健康状态，当预估值超过警戒值时，进行健康预警。
[0032]具体地，采用趋势预测算法对姿轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.姿轨控分系统健康预警方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、将姿轨控分系统划分为若干特征块，并设定各特征块的健康权重系数；S2、对各特征块进行健康状态实时评估，得到各特征块的实时健康状态分值及健康影响系数；S3、结合各特征块的健康权重系数、健康状态分值及健康影响系数，计算姿轨控分系统的实时健康状态；S4、根据姿轨控分系统的实时健康状态值预估系统的未来健康状态，当预估值超过警戒值时，进行健康预警。2.如权利要求1所述的姿轨控分系统健康预警方法，其特征在于，所述特征块分为硬件运行资源类特征块、软件运行资源类特征块、测量敏感器类特征块以及执行部件类特征块。3.如权利要求2所述的姿轨控分系统健康预警方法，其特征在于，所述硬件运行资源类特征块包含但不限于管理单机特征块、扩展单元特征块，所述软件运行类特征块包含但不限于运行环境特征块、应用处理特征块，所述测量敏感器类特征块包含但不限于星敏特征块、陀螺特征块，所述执行部件类特征块包含但不限于推力器特征块、飞轮特征块。4.如权利要求1所述的姿轨控分系统健康预警方法，其特征在于，步骤S1中，根据各个特征块对整个姿轨控分系统功能、性能影响大小确定各个特征块的健康权重系数。5.如权利要求1所述的姿轨控分系统健康预警方法，其特征在于，步骤S2中，对特征块进行健康状态实时评估的方法，包括：在评估时间段内，以该特征块出现异常的次数或异常状态时间占比评估该特征块健康状态分值，同时根据该特征块健康状态分值对系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：向坤，王静吉，孟其琛，袁彦红，张小伟，黄京梅，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：