[發明專利]航天器電源系統健康管理驗證評估環境系統

有效

• 申請號: 201710458004.8
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN109146213B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 于勁松;韓頌;唐荻音;劉浩
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種開放式、分布式、可擴展的航天器電源系統健康管理驗證評估環境，其為半實物平臺，硬件平臺為電源系統模擬與故障注入平臺，軟件平臺由一個運行支撐環境與多個功能節點組成，包括目標對象節點、數據處理節點、故障診斷節點、故障預測節點與驗證評估節點等，其中運行支撐環境包括運行管理器與節點驅動器，負責功能節點間協調運行，目標對象節點與硬件平臺相連，作為驗證評估環境數據源。本發明基于SoS(System of Systems)架構設計，支持基于配置的功能節點部署，提供開發接口，便于系統的二次開發與擴展；電源系統模擬與故障注入平臺支持多變的系統配置狀態與故障注入場景，能夠滿足航天器電源系統健康管理技術的開發調試與驗證評估的需求。

技術領域

本發明涉及一種航天器電源系統健康管理驗證評估環境系統，屬于綜合健康管理技術領域，尤其涉及綜合健康管理系統驗證評估技術領域。

背景技術

綜合健康管理技術整合了人工智能技術與先進測試信息技術，已經在關鍵的軍事與工業應用中打開一扇大門。綜合健康管理系統從異常探測、診斷與預測，再到狀態推理技術，對關鍵系統及其子系統/原件進行監測與控制，提高維護與決策系統的效能，削減系統運行成本，降低災難性事件發生概率。

然而一旦一個綜合健康管理系統投入運行，那么彌補它的一個錯誤將引發更多的成本投入，因此在部署之前對綜合健康管理系統進行驗證與評估有著至關重要的意義。綜合健康管理系統提供設備及元件健康狀態信息，支持操作與維修決策，而驗證與評估技術則是在對其上述功能置信及信任量化過程中關鍵的一步。

現代復雜系統通過配置健康管理系統，正逐步改變傳統的維護保障體制，從以統計可靠性指標為依據的定期維修，向基于實際健康狀態的視情維修轉換。然而以各類智能信息處理、算法為基礎的健康管理系統也給復雜武器裝備的設計、驗證、評估、成熟化帶來諸多技術挑戰。一個針對復雜系統健康管理系統驗證評估與成熟化需要，通用化且具備高可擴展性的健康管理系統驗證評估環境，可以實現對綜合健康管理系統的定量驗證評估，給出對綜合健康管理系統的標準化、通用化評價。

發明內容

本發明的目的是針對復雜系統健康管理技術驗證評估與成熟化需要，提出一種以航天器電源系統為對象系統的分布式、開放式、可配置的健康管理驗證評估環境，解決健康管理系統定量驗證評估的難題，為客觀評價和驗收復雜系統的健康管理系統提供標準化、通用化測試平臺。

航天器電源系統健康管理驗證評估環境為半實物平臺，硬件部分為電源系統模擬與故障注入平臺，主要包含充電部分、蓄電部分與負載部分等，并部署傳感器網絡，對系統實時運行狀態進行監測，另外，硬件平臺中通過開關控制與使用故障注入模塊等方法實現故障模擬與注入，建立系統運行故障場景，這是對健康管理系統進行驗證與評估的基礎；軟件部分采用分布式架構，基于SoS(System of Systems)架構設計，由一個運行支撐環境與多個功能節點組成，包括目標對象節點、數據處理節點、故障診斷節點、故障預測節點與驗證評估節點等，其中運行支撐環境包括運行管理器與節點驅動器，每一個節點驅動器加載與驅動一個節點子系統，運行支撐環境負責功能節點間協調運行，目標對象節點與硬件平臺相連，作為驗證評估環境數據源。