[發(fā)明專利]一種航天器運(yùn)行異常狀態(tài)的分析方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310701222.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103699118A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蕊;房紅征;羅凱;王偉;樊煥貞;文博武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 梁軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及故障預(yù)測(cè)與檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種航天器運(yùn)行異常狀態(tài)的分析方法及裝置。

背景技術(shù)

在軌航天器長(zhǎng)期運(yùn)行在空間環(huán)境中，受復(fù)雜環(huán)境、工作狀態(tài)及載荷等多因素影響，其功能和性能可能會(huì)發(fā)生異常變化，而這些異常變化通常可以通過遙測(cè)參數(shù)反映出來，但是并沒有對(duì)上述信息進(jìn)行充分利用。

現(xiàn)有技術(shù)中，缺少一種對(duì)航天器運(yùn)行時(shí)的異常狀態(tài)進(jìn)行分析的方法，導(dǎo)致航天器在運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，無法對(duì)出現(xiàn)問題的部件進(jìn)行確定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種航天器運(yùn)行異常狀態(tài)的分析方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，缺少一種對(duì)航天器運(yùn)行時(shí)的異常狀態(tài)進(jìn)行分析的方法，導(dǎo)致航天器在運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，無法對(duì)出現(xiàn)問題的部件進(jìn)行確定的問題。

為解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供一種航天器運(yùn)行異常狀態(tài)的分析方法，包括：將待檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的遙測(cè)數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定所述遙測(cè)數(shù)據(jù)的異常情況；在所述遙測(cè)數(shù)據(jù)存在異常的情況下，根據(jù)上述兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)序列的相關(guān)系數(shù)，確定所述遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)參數(shù)的異常程度信息；根據(jù)航天器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建立所述遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)參數(shù)與單機(jī)設(shè)備的關(guān)聯(lián)矩陣；根據(jù)所述關(guān)聯(lián)矩陣對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)及所述異常程度信息，確定各單機(jī)設(shè)備的故障概率，以分析各單機(jī)設(shè)備發(fā)生異常情況的可能性。

進(jìn)一步，將待檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的遙測(cè)數(shù)據(jù)與正常狀態(tài)下的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定所述遙測(cè)數(shù)據(jù)的異常情況包括：計(jì)算所述兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)序列的相關(guān)系數(shù)，并將所述相關(guān)系數(shù)與預(yù)設(shè)系數(shù)閾值比較；在所述相關(guān)系數(shù)小于所述預(yù)設(shè)系數(shù)閾值的情況下，確定所述遙測(cè)數(shù)據(jù)存在異常情況。

進(jìn)一步，計(jì)算所述兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)序列的相關(guān)系數(shù)，并將所述相關(guān)系數(shù)與預(yù)設(shè)系數(shù)閾值比較包括：預(yù)設(shè)x、y分別為某一參數(shù)的遙測(cè)數(shù)據(jù)的工程值序列，Cov為相關(guān)系數(shù)，則兩序列x和y的相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式如下：

Cov=Σ(x-x‾)(y-y‾)Σ(x-x‾)2Σ(y-y‾)2,]]>

其中，分別為序列x、y平均值，Cov取值范圍[-1,1]，如果Cov小于預(yù)設(shè)系數(shù)閾值，則確認(rèn)兩組序列的相關(guān)度較低，參數(shù)存在異常。

進(jìn)一步，根據(jù)上述兩組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)序列的相關(guān)系數(shù)，確定所述遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)參數(shù)的異常程度信息包括：預(yù)設(shè)異常程度信息為Yi，則Y_i＝1-|Cov|，其中，Yi取值范圍為[0,1]。

進(jìn)一步，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)矩陣對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)及所述異常程度信息，確定各單機(jī)設(shè)備的故障概率，以分析各單機(jī)設(shè)備發(fā)生異常情況的可能性包括：取所述關(guān)聯(lián)矩陣中所有異常參數(shù)所在的行對(duì)應(yīng)的列進(jìn)行與運(yùn)算，以得到單機(jī)設(shè)備與故障的關(guān)聯(lián)矩陣；如果所述單機(jī)設(shè)備與故障的關(guān)聯(lián)矩陣中存在為1的列，則對(duì)應(yīng)單機(jī)設(shè)備確定為故障關(guān)聯(lián)單機(jī)，對(duì)所述單機(jī)設(shè)備與故障的關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行歸一化，以得出對(duì)應(yīng)單機(jī)設(shè)備的故障概率；如果所述單機(jī)設(shè)備與故障的關(guān)聯(lián)矩陣中存在的所有列均為0，則對(duì)異常參數(shù)所在行進(jìn)行歸一化，以使其概率和為1；再根據(jù)所有異常參數(shù)中每個(gè)異常參數(shù)的異常程度信息分配所述異常參數(shù)的權(quán)重，以使其權(quán)重總和為1；再對(duì)加權(quán)后的異常參數(shù)相應(yīng)的單機(jī)設(shè)備對(duì)應(yīng)列進(jìn)行求和運(yùn)算，以得到單機(jī)設(shè)備與故障的關(guān)聯(lián)矩陣，以得出對(duì)應(yīng)單機(jī)設(shè)備的故障概率。