[發明專利]檢測和隔離平頭式大氣數據系統(FADS)的壓力感測中的故障的系統和方法

有效

• 申請號: 200980120614.0
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN102066951A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 加亞庫馬·馬哈文皮賴;瑞米許·納拉雅南;哈瑞許·湘德南·蘇達米尼;斯瓦米納森·蘇布拉瑪尼艾爾;西旺·凱拉薩瓦迪塢;夏瑪·蘇蘭達拉·維爾
• 申請（專利權）人: 印度太空研究組織
• 主分類號: G01P13/02
• 分類號: G01P13/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種用于檢測和隔離平頭式大氣數據系統(FADS)的壓力感測系統的壓力端口和壓力變換器中的故障的系統，其包括：

多個壓力端口，其以十字架形式與空間飛行器的頭錐罩齊平；

至少三個壓力變換器，其經由多個氣動導管連接到每一壓力端口，用于測量來自所述多個壓力端口的表面壓力；

至少一個功率供應單元，其單獨連接到所述至少三個壓力變換器，用于對每一壓力端口處的所述至少三個壓力變換器供電；以及

處理單元，其經配置以獲取對應于來自所述至少三個壓力變換器的所述測得表面壓力的電壓輸入，其中所述處理單元執行一個或一個以上等級的故障檢查，以基于所述電壓輸入來檢測和隔離壓力變換器故障和所述多個壓力端口的阻塞。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述處理單元經配置以經由接口托架從所述至少三個壓力變換器獲取所述電壓輸入。

3.根據權利要求1所述的系統，其中每一壓力端口的所述至少三個壓力變換器容納在單個封裝中。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述一個或一個以上等級的故障檢查被實行為三重模塊冗余(TMR)邏輯、范圍有效性、動態行為以及若干結構化組的攻角和側滑角估計值的產生。

5.一種用于檢測和隔離壓力感測系統的壓力端口和壓力變換器中的故障的方法，其包括：

通過在多個壓力端口處測得的表面壓力的交叉比較來區分壓力端口阻塞故障與壓力變換器故障；

在飛行階段的特定瞬間以粗略水平確定所述測得表面壓力是否在所要范圍內；

檢查關于所述測得表面壓力的恒定壓力和速率，以識別所述多個壓力端口中的完全或部分阻塞以及多個壓力變換器上的突發故障；

從沿著飛行器頭錐罩的垂直和水平子午線定位的所述多個壓力端口的預定義組合產生一個或一個以上結構化組的攻角和側滑角估計值；以及

基于所述一個或一個以上結構化組的攻角和側滑角估計值來檢測和隔離所述垂直和水平子午線上的所述多個壓力端口和所述多個壓力變換器中的所述故障。

6.根據權利要求5所述的方法，其中恒定壓力的所述檢查包括在預定義阻塞持續時間內所述表面壓力的最高與最低讀數之間的差小于所要臨界值的情況下，檢測并隔離所述被阻塞的壓力端口和所述出故障的壓力變換器。

7.根據權利要求5所述的方法，其中速率的所述檢查包括在一個計算更新循環時間期間所述測得表面壓力超過所要臨界值的情況下，檢測并隔離所述被阻塞的壓力端口和所述出故障的壓力變換器。

8.根據權利要求5所述的方法，其中通過檢查非正常值與所述一個或一個以上結構化組的攻角估計值的中值的離差來檢測和隔離所述垂直子午線上的所述多個壓力端口和所述多個壓力變換器中的所述故障。

9.根據權利要求5所述的方法，其中通過檢查所述一個或一個以上結構化組的側滑角估計值的中值的絕對量值來檢測和隔離所述水平子午線上的所述多個壓力端口和所述多個壓力變換器中的所述故障。

10.根據權利要求5所述的方法，其中從所述多個壓力端口中的至少三個壓力端口配置所述一個或一個以上結構化組的攻角和側滑角估計值。

11.根據權利要求5所述的方法，其中經由邏輯推理從計算中隔離所述被阻塞的壓力端口和所述出故障的壓力變換器。

12.根據權利要求8所述的方法，其中所述檢查非正常值與所述一個或一個以上結構化組的攻角估計值的所述中值的離差進一步包括：

在以升序或降序布置所述攻角估計值之后，確定所述攻角估計值的所述中值；

通過找出位于距所述攻角估計值的所述中值最遠處的所述攻角估計值來識別所述一個或一個以上結構化組中的所述非正常值；

確定所述非正常值與所述攻角估計值的所述中值之間的差；以及

在所述非正常值與所述中值之間的所述差大于所要臨界值的情況下，將所述非正常值中的所述多個壓力端口表示為有故障端口；以及

使用其余壓力端口和所述有故障端口中的一者來形成第二結構化組的攻角估計值，并隔離所述第二結構化組的非正常值中的所述壓力端口。