一种航天器故障的辨识方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及航空航天技术领域，特别涉及一种航天器故障的辨识方法和装置。其中，该方法包括：获取航天器姿轨控系统的待测数据；对待测数据进行灰度处理，得到待测数据对应的二维灰度图像；将二维灰度图像输入训练好的故障辨识模型中，得到待测数据对应的故障类别；其中，故障辨识模型是通过以航天器姿轨控系统的样本二维灰度图像作为输入和以样本二维灰度图像对应的故障类别作为输出来对预设的卷积神经网络进行训练得到的，样本二维灰度图像是通过对航天器姿轨控系统的样本数据进行灰度处理得到的，对样本数据的灰度处理方式和对待测数据的灰度处理的方式相同。本发明专利技术的方案能够有效辨识航天器的故障。有效辨识航天器的故障。有效辨识航天器的故障。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器故障的辨识方法和装置


[0001]本专利技术涉及航空航天
，特别涉及一种航天器故障的辨识方法和装置。

技术介绍

[0002]随着航天器数量和结构复杂度与日俱增，要确保航天器能够在轨安全可靠稳定运行，完全依赖地面测控站不足以应对众多复杂卫星故障处理的情况，因而对航天器的在轨健康管理能力提出一定要求。
[0003]航天器作为高可靠性系统，其姿态与轨道控制系统(简称姿轨控系统)承担了重要的姿态与轨道控制任务。因此，航天器姿轨控系统属于典型的复杂闭环控制系统，并且具备上百维遥测位点，以保障整星姿轨控系统的实时检测需求。这导致姿轨控系统具备遥测数据高维耦合、故障闭环传播等特性。如果仅分析某个部件或者某一测点的故障数据，并不足以完全体现实际整星发生的故障，甚至极有可能造成故障模式的误判与漏判，无法准确定位与回溯到真正的故障位点。此外，现有的技术手段还难以处理具备强耦合性的数据，暂时无法剥离单一变量进行故障辨识。

技术实现思路

[0004]为了有效辨识航天器的故障，本专利技术实施例提供了一种航天器故障的辨识方法和装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器故障的辨识方法，其特征在于，包括：获取航天器姿轨控系统的待测数据；其中，所述姿轨控系统包括控制器、敏感器和执行机构，所述待测数据包括所述控制器的输出指令以及所述敏感器和所述执行机构的实际遥测参数；对所述待测数据进行灰度处理，得到所述待测数据对应的二维灰度图像；将所述二维灰度图像输入训练好的故障辨识模型中，得到所述待测数据对应的故障类别；其中，所述故障辨识模型是通过以航天器姿轨控系统的样本二维灰度图像作为输入和以所述样本二维灰度图像对应的故障类别作为输出来对预设的卷积神经网络进行训练得到的，所述样本二维灰度图像是通过对航天器姿轨控系统的样本数据进行灰度处理得到的，对所述样本数据的灰度处理方式和对所述待测数据的灰度处理的方式相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述敏感器包括太阳敏感器、红外地球敏感器和星敏感器中的至少一种；和/或，所述执行机构包括控制力拒陀螺和推力器中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待测数据进行灰度处理，得到所述待测数据对应的二维灰度图像，包括：采用如下公式对所述待测数据进行灰度处理：式中，z是处理后的数据，x是待处理的原始数据，所述待处理的原始数据为所述待测数据，max(x)和min(x)分别为所述待测数据中的最大值和最小值，为向下取整运算；基于处理后的数据，得到所述待测数据对应的二维灰度图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于处理后的数据，得到所述待测数据对应的二维灰度图像，包括：基于处理后的数据的当前维度，确定目标维度；其中，所述目标维度为大于等于所述当前维度的最小完全平方数；将所述目标维度的平方根作为二维灰度图像的矩阵边长；按照处理后的数据的排布顺序将处理后的数据依次填充到预设的图像矩阵中，且对所述图像矩阵中未填充数据的位置进行补零，得到所述待测数据对应的二维灰度图像。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，其特征在于，所述卷积神经网络包括依次连接的输入层、第一卷积层、第一池化层、第二卷积层、第二池化层、全连接层和输出层。6.一种航天器故障的辨识装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁寒玉，刘磊，王淑一，刘成瑞，徐赫屿，李文博，刘文静，邢晓宇，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：