[發明專利]一種基于相關矩陣的衛星角速率測量敏感器可診斷性確定方法

有效

• 申請號: 201210211485.X
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102735875A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 王大軼;王南華;劉成瑞;劉文靜;邢琰;何英姿;呂恩海
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種基于相關矩陣的衛星角速率測量敏感器可診斷性確定方法，其特征在于步驟如下：

(1)對角速率測量敏感器進行功能模塊劃分。功能模塊劃分原則是將具有獨立接口、能夠完成一定功能的部分劃分為一個功能模塊。根據角速率測量敏感器的工作原理，建立上述各模塊的信號流圖，并在信號流圖中標明現有指定的測點；

(2)對角速率測量敏感器進行故障模式影響分析FMEA，確定角速率測量敏感器的故障模式、故障發生概率、故障嚴酷度以及故障影響，并根據故障影響，將故障模式添加到信號流圖中；

(3)建立故障-測點相關矩陣，具體定義如下：

D=d11d12...d1nd21d22...d2n............dm1dm2...dmn]]>

其中，m為故障模式個數，n為測點個數，矩陣的行向量為各故障模式在各個測點上反映的信息，列向量為測點可測得的故障信息；d_ij為矩陣元素，i＝1，2，…，m，j＝1，2，…，n；

(4)根據信號流圖，針對每個故障模式沿信號輸出方向按廣度優先搜索遍歷所有功能模塊，在相關矩陣中將各個故障與其可達測點所對應的元素賦值為1，即如果故障模式i能夠影響到測點j，則d_ij＝1，否則d_ij賦值0；

(5)根據步驟(4)建立的故障-測點相關矩陣D，對角速率測量敏感器進行故障可檢測性分析，故障可檢測性采用可檢測度γ_Di進行度量：將故障-測點相關矩陣中，行所有元素均為0的故障模式記為不可檢測故障模式，否則記為可檢測故障模式；

(6)根據步驟(4)建立的故障-測點相關矩陣D，對角速率測量敏感器進行故障可分離性分析，可分離性采用可分離度γ_Ii進行度量：若存在與故障模式F_i對應行的所有元素相同的故障模式，則認為故障F_i不可分離，否則，故障模式F_i不可分離；所有行元素相同的故障模式組成的集合稱為模糊組；

其中，M為包含故障模式F_i的模糊組的維數，即模糊組中包含的所有故障模式個數；

(7)確定角速率測量敏感器的可診斷性，可診斷性采用故障檢測率R_D和故障分離率R_I進行度量，

RD=Σi=1mwiγDiΣi=1mwi]]>RI=Σi=1nwiγIiΣi=1nwi]]>

其中：w_i為根據故障模式F_i的嚴酷度、故障發生概率確定的加權系數。

2.根據權利要求1所述的一種基于相關矩陣的衛星角速率測量敏感器可診斷性確定方法，其特征在于：所述加權系數w_i的選取原則為嚴酷度高、發生概率大的故障模式的w_i取值大，根據航天領域對角速率測量敏感器嚴酷度和故障發生概率的分級方法，w_i根據下表取值：

其中，p為工作期內故障模式的發生概率與該期間內角速率測量敏感器總故障概率的比值。