[實用新型]飛行器中的設(shè)備管理器和該設(shè)備管理器中的健康管理器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020232906.3
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN201698228U
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李軼;王主鳳;劉建東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京國科環(huán)宇空間技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05B19/418
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及飛行器中的設(shè)備管理器以及該設(shè)備管理器中的健康管理器。

背景技術(shù)

參見圖1，為現(xiàn)有技術(shù)飛行器中設(shè)備管理器的結(jié)構(gòu)示意圖，所述飛行器指飛艇、衛(wèi)星、飛機(jī)、飛船、火箭、導(dǎo)彈等。該設(shè)備管理器包括串行通用接口(SPI，Serial?Peripheral?Interface)總線，以及與SPI總線連接的綜合電子系統(tǒng)和飛行器子系統(tǒng)。

綜合電子系統(tǒng)，用于對飛行器進(jìn)行整體控制，具體包括對各飛行器子系統(tǒng)進(jìn)行控制。

飛行器子系統(tǒng)指圖中的推進(jìn)子系統(tǒng)、姿軌控子系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)等。針對不同的飛行器，有不同的飛行器子系統(tǒng)組合；例如：對于飛艇，包括結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)；對于衛(wèi)星，包括推進(jìn)子系統(tǒng)、姿軌控子系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)。圖1中以衛(wèi)星為例，示出了衛(wèi)星包含的飛行器子系統(tǒng)。下面對部分飛行器子系統(tǒng)進(jìn)行說明：

推進(jìn)子系統(tǒng)，用于改變航天器的方向和姿態(tài)。可置于火箭、衛(wèi)星上。

姿軌控子系統(tǒng)，用于控制衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道。可置于衛(wèi)星、飛船上。

結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)，用于采集和控制飛行器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱結(jié)構(gòu)的物理信號。可置于飛艇、衛(wèi)星、飛機(jī)上。

為了對飛行器進(jìn)行健康管理，在地面分別設(shè)置了四個設(shè)備，分別為：故障診斷設(shè)備、故障預(yù)測設(shè)備、系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備和故障檢測與隔離設(shè)備。

綜合電子系統(tǒng)和各個飛行器子系統(tǒng)中都包含傳感器節(jié)點，在進(jìn)行健康管理時，地面上的設(shè)備通過無線方式向綜合電子系統(tǒng)發(fā)送健康管理指令，綜合電子系統(tǒng)中的傳感器節(jié)點接收健康管理指令后，通過SPI總線向各個飛行器子系統(tǒng)發(fā)送健康管理指令；然后綜合電子系統(tǒng)和各個飛行器子系統(tǒng)的傳感器節(jié)點采集該傳感器節(jié)點所在飛行器子系統(tǒng)或綜合電子系統(tǒng)的運行狀況的模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后反饋給地面上的相應(yīng)設(shè)備；相應(yīng)設(shè)備接收到傳感器節(jié)點發(fā)送的數(shù)字信號后進(jìn)行處理以得到關(guān)于健康管理的相關(guān)信息。下面具體進(jìn)行說明。

需要對飛行器進(jìn)行故障診斷時，故障診斷設(shè)備通過無線方式向飛行器發(fā)送健康診斷指令，飛行器的綜合電子系統(tǒng)的傳感器節(jié)點接收健康診斷指令后，將健康診斷指令傳送給各個飛行器子系統(tǒng)；綜合電子系統(tǒng)和各個飛行器子系統(tǒng)中包含的傳感器節(jié)點分別采集該傳感器節(jié)點所在飛行器子系統(tǒng)或綜合電子系統(tǒng)的運行狀況的模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后反饋給地面上的故障診斷設(shè)備；故障診斷設(shè)備對數(shù)字信號進(jìn)行算法處理，根據(jù)處理后的最終數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，得出故障類型；所述算法處理具體可以包括：濾波、去噪、特征提取、數(shù)據(jù)挖掘等處理。得出故障類型后，故障診斷設(shè)備還可以根據(jù)系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備的請求，將故障類型發(fā)送給系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備。

需要對飛行器進(jìn)行故障預(yù)測時，故障預(yù)測設(shè)備通過無線方式向飛行器發(fā)送健康預(yù)測指令，飛行器的綜合電子系統(tǒng)的傳感器節(jié)點接收健康預(yù)測指令后，將健康預(yù)測指令傳送給各個飛行器子系統(tǒng)；綜合電子系統(tǒng)和各個飛行器子系統(tǒng)中包含的傳感器節(jié)點分別采集該傳感器節(jié)點所在飛行器子系統(tǒng)或綜合電子系統(tǒng)的運行狀況的模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后反饋給地面上的故障預(yù)測設(shè)備；故障預(yù)測設(shè)備對數(shù)字信號進(jìn)行算法處理，根據(jù)處理后的數(shù)字信號進(jìn)行故障預(yù)測，獲得將要發(fā)生的故障的類型；所述算法處理具體可以包括：濾波、去噪、特征提取、數(shù)據(jù)挖掘等處理。得出故障類型后，故障預(yù)測設(shè)備還可以根據(jù)系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備的請求，將故障類型發(fā)送給系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備。

需要對故障診斷設(shè)備診斷出的故障進(jìn)行重構(gòu)時，系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備從故障診斷設(shè)備獲取故障類型，構(gòu)建維護(hù)指令，發(fā)送給綜合電子系統(tǒng)，綜合電子系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點接收維護(hù)指令后，進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)；如果維護(hù)成功，則綜合電子系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點向系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備發(fā)送維護(hù)成功的反饋信息，如果維護(hù)失敗，則綜合電子系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點向系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備發(fā)送維護(hù)失敗的反饋信息。系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備接收維護(hù)失敗的反饋信息后，還可以根據(jù)故障檢測與隔離設(shè)備的請求，將故障類型發(fā)送給故障檢測與隔離設(shè)備。

需要對故障預(yù)測設(shè)備預(yù)測出的故障進(jìn)行重構(gòu)時，系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備從故障預(yù)測設(shè)備獲取故障類型，構(gòu)建維護(hù)指令，發(fā)送給綜合電子系統(tǒng)，綜合電子系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點接收維護(hù)指令后，進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)；如果維護(hù)成功，則綜合電子系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點向系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備發(fā)送維護(hù)成功的反饋信息，如果維護(hù)失敗，則綜合電子系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點向系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備發(fā)送維護(hù)失敗的反饋信息。系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)備接收維護(hù)失敗的反饋信息后，還可以根據(jù)故障檢測與隔離設(shè)備的請求，將故障類型發(fā)送給故障檢測與隔離設(shè)備。