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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星状态评估,特别涉及一种基于模糊推理的整星热失效评估方法。
技术介绍
1、卫星主要由电子设备、机械结构和材料组成,其中电子元器件占有较大比重。随着卫星规模和功能的扩展,卫星的电子器件及设备的功率日趋增大,正向着高性能、紧凑化、小型化方向发展,这些都对电子器件及设备的温度控制提出了更高的要求。由于卫星所处的空间真空、低温、微重力、太阳辐射以及地球和其他行星热辐射等特殊环境条件以及卫星内环境条件的限制,使得电子器件温度控制更加困难。如果电子器件的温度控制达不到要求,就会导致电子元件局部或整体处于较高、较低的温度下,器件将失效或损坏。不均匀的温度分布还会在电子器件内部产生热应力和热变形,造成电子器件疲劳损坏、机械性断裂或永久变形,极大地影响了电子器件乃至整个卫星的工作性能。
2、为解决这一难题,提出一种基于模糊理论的整星热失效评估方法。与传统的评估方法相比,该方法能够快速、准确的评估由于设备温度异常引起的卫星系统故障状态;该方法无需借助商用软件进行设备温度仿真,即可得到设备温度及其变化率;基于现有经验和试验数据便能够提出工程可用的模糊规则表。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,为卫星状态评估提供了一种基于模糊理论的整星热失效评估方法,该方法采用了基于模糊理论的设备失效概率确定方法,有效解决了温度异常引起的整星状态难以量化评估的难题。
2、本专利技术提供的技术方案如下:
3、第一方面,一种基于模糊推理的整星
4、获取设备在外部热流作用下的温度及温度变化率;
5、根据设备温度和温度变化率,采用模糊理论确定当前时刻设备本身产生失效的概率;
6、依据分系统组成及设备失效概率,确定分系统健康状态;
7、依据整星组成及分系统状态,确定整星健康状态。
8、第二方面,一种基于模糊推理的整星热失效评估装置,包括:
9、第一模块,用于获取设备在外部热流作用下的温度及温度变化率;
10、第二模块,用于根据设备温度和温度变化率,采用模糊理论确定当前时刻设备本身产生失效的概率;
11、第三模块,用于依据分系统组成及设备失效概率,确定分系统健康状态;
12、第四模块,用于依据整星组成及分系统状态,确定整星健康状态。
13、第三方面,一种基于模糊推理的整星热失效评估设备,包括:
14、一个或多个处理器;
15、存储装置,用于存储一个或多个程序,
16、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实施第一方面所述的一种基于模糊推理的整星热失效评估方法。
17、第四方面,一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实施第一方面所述的一种基于模糊推理的整星热失效评估方法。
18、根据本专利技术提供的一种基于模糊推理的整星热失效评估方法,具有以下有益效果:
19、(1)本专利技术采用的设备温度确定方法,有效地简化了卫星内部设备温度确定方法,无需借助商用软件即可较为准确、快速地获得设备温度及温度变化率;
20、(2)本专利技术采用的设备失效概率确定方法,首次提出基于模糊理论的概率分析方法,有效解决了温度异常引起的设备故障难以量化评估的难题;
21、(3)本专利技术采用的分系统状态评估和整星状态评估方法,具有很好的灵活性,能够有效适应各类卫星。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述获取设备在外部热流作用下的温度及温度变化率的步骤,包括:
3.根据权利要求2所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述获取隔舱散热面温度的步骤中,通过下式获取隔舱散热面温度:
4.根据权利要求1所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述根据设备温度和温度变化率,采用模糊理论确定当前时刻设备本身产生失效的概率的步骤,包括:
5.根据权利要求4所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述对设备温度、温度变化率和设备失效概率进行模糊分割,并确定隶属度函数的步骤中,所述设备温度和采用标准化论域[-1,1],模糊集合的语言变量及等级值为{NS,NZ,ZE,PZ,PS}={-1,-0.5,0,0.5,1}。
6.根据权利要求4所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述对设备温度、温度变化率和设备失效概率进行模糊分割,并确定隶属度函数的步骤中,所述
7.根据权利要求4所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述对设备失效概率模糊量进行解模糊处理,得到设备的失效概率的步骤,包括:
8.根据权利要求1所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述依据分系统组成及设备失效概率,确定分系统健康状态的步骤,包括:
9.根据权利要求1所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述依据整星组成及分系统状态,确定整星健康状态的步骤,包括:
10.一种基于模糊推理的整星热失效评估装置,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述获取设备在外部热流作用下的温度及温度变化率的步骤,包括:
3.根据权利要求2所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述获取隔舱散热面温度的步骤中,通过下式获取隔舱散热面温度:
4.根据权利要求1所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述根据设备温度和温度变化率,采用模糊理论确定当前时刻设备本身产生失效的概率的步骤,包括:
5.根据权利要求4所述的基于模糊推理的整星热失效评估方法,其特征在于,所述对设备温度、温度变化率和设备失效概率进行模糊分割,并确定隶属度函数的步骤中,所述设备温度和采用标准化论域[-1,1],模糊集合的语言变量及等级值为{ns,nz,ze,pz,ps}={-1,-0.5,0,0.5,1}。
...【专利技术属性】
技术研发人员:菅鲁京,刘浩,孔鹏,石凤,冯聪,张强,张加迅,
申请(专利权)人:北京空间飞行器总体设计部,
类型:发明
国别省市:
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