[發明專利]基于部件功能映射圖的衛星在軌健康狀態評估方法及評估系統有效
| 申請號： | 201710100630.X | 申請日： | 2017-02-23 |
| 公開（公告）號： | CN106897557B | 公開（公告）日： | 2020-06-02 |
| 發明（設計）人： | 金光;陸崢;劉強;張永強;羅鵬程 | 申請（專利權）人： | 中國人民解放軍國防科學技術大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20 |
| 代理公司： | 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213 | 代理人： | 楊斌 |
| 地址： | 410000 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 部件 功能 映射 衛星 健康 狀態 評估 方法 系統 | ||
1.一種基于部件功能映射圖的衛星在軌健康狀態評估方法，其步驟包括：
(1)構建系統的樹形結構的部件功能映射圖，在部件功能映射圖構造過程中，不考慮被隔離的異常部件，被隔離部件不參與系統功能的執行：根據衛星系統的物理結構確定系統層次結構，根據衛星系統各部件及系統各層次結構之間的功能關系，確定系統部件與功能的映射關系；
(2)評估部件健康狀態，包括：
(2.1)確定表征所監測的衛星各部件健康狀態的特征量參數，確定完全健康狀態下這些特征量參數的均值和標準差；
(2.2)根據觀測的部件的特征量數據，采用特征參數加權融合方法計算部件健康狀態指標值；
(3)評估系統健康狀態，包括：
(3.1)確定下一層次各元素對上一層次的實際貢獻度，并基于各元素的實際貢獻度獲得相對權重；
(3.2)根據衛星系統各元素之間的邏輯關系以及所述的部件健康狀態指標值和相對權重，逐層確定衛星系統完成各個功能的能力，即對應于衛星系統各層次的健康狀態值；
設所述部件功能映射圖的某非葉節點為s，s對應于衛星系統的特定系統功能；其子節點為e1,e2,…,em，元素e1,e2,…,em是完成特定系統功能s的相關系統部件或低層次系統功能，則所述邏輯關系是指為完成特定系統功能s對e1,e2,…,em提出的邏輯要求；所述邏輯關系包括邏輯“或”關系；
若完成特定系統功能s對e1,e2,…,em提出的要求為邏輯“或”關系，設構成特定系統功能s的m個元素的健康狀態指標值為H1,…,Hm，且H1,…,Hm對應的實際貢獻度為W1,…,Wm，則s的健康狀態指標值為：
(3.3)設定健康狀態指標值的健康閾值和危險閾值，所述健康閾值大于所述危險閾值，若健康狀態指標值不低于健康閾值，則認定衛星系統處于健康狀態；若健康狀態指標值低于健康閾值但不低于危險閾值，則認定衛星系統處于亞健康狀態；若健康狀態指標值低于危險閾值，則認定衛星系統處于不健康狀態。
2.根據權利要求1所述的衛星在軌健康狀態評估方法，其特征在于，所述步驟(1)的具體操作步驟包括：
(1.1)根據評估對象的系統層次結構和功能關系，按照自上而下的順序對衛星系統的功能進行分解，直至無法繼續分解或根據評估要求不需要繼續分解為止；
(1.2)為完成每一系統層次的系統功能，要求其下一層次的系統部件或低層次系統功能全部得以實現，并據此確定直接參與實現該系統功能的系統部件或低層次系統功能，進而確定所有映射到該系統功能的相關系統部件或低層次系統功能的邏輯關系，得到部件功能映射圖。
3.根據權利要求2所述的衛星在軌健康狀態評估方法，其特征在于，還包括邏輯“與”關系，所述邏輯“與”關系是指完成特定系統功能s需要e1,e2,…,em全部完成e1,e2,…,em自身的功能。
4.根據權利要求3所述的衛星在軌健康狀態評估方法，其特征在于，在所述部件功能映射圖中，所述逐層確定衛星系統完成各個功能的能力是指由下往上逐層確定衛星系統各功能層的健康狀態指標值，具體如下：
若完成特定系統功能s對e1,e2,…,em提出的要求為邏輯“與”關系，設構成特定系統功能s的m個元素的健康狀態指標值分別為H1,…,Hm，則s的健康狀態指標值為：
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