[發明專利]一種全智能飛行器飛行試驗誤差分析系統

有效

• 申請號: 201711101297.0
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107891994B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 彭雯;崔朗福
• 申請（專利權）人: 北京九天翱翔科技有限公司
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

本發明公開了一種全智能飛行器飛行試驗誤差分析系統，系統包含試驗數據管理模塊、飛行試驗數據分析模塊、智能故障診斷模塊、人機交互模塊。試驗數據管理模塊支持試驗數據的批量導入，統一管理；飛行試驗數據分析模塊對試驗數據進行數據處理、特征提取；智能故障診斷模塊，根據數據分析模塊所得征兆特征，結合知識庫的知識規則，進行智能推理和規則匹配，診斷出系統故障；人機交互模塊可對整個過程進行控制，并實時動態顯示系統數據分析、故障定位的過程與結果；該系統優點包括，可快速給出數據分析結果并準確定位系統級故障、試驗數據批量導入、試驗數據統一管理、診斷過程自動進行、診斷結果實時動態顯示、診斷過程自主可控、開放性好。

技術領域

本發明涉及飛行器飛行試驗誤差分析的技術領域，具體涉及一種全智能飛行器飛行試驗誤差分析系統。

背景技術

飛行器飛行試驗誤差分析現階段主要依靠專家在每一次飛行試驗結束后對飛行試驗進行人工分析和判讀，人工判讀存在漏判和誤判的隱患；近年來，隨著計算機技術的發展，也有全自動的數據判讀系統，以及全自動故障診斷系統，但主要還是人工數據判讀、人工故障診斷。

飛行試驗誤差分析系統，包含數據庫模塊、判據庫模塊、數據分析模塊、專家知識庫模塊、智能故障診斷推理模塊。將試驗數據實時或離線導入系統，系統首先對數據進行預處理；接著，根據判據對處理后的數據進行分析，判斷數據正常或異常，給出數據分析的結果，對于異常的數據，提取數據異常點作為故障征兆；智能故障診斷模塊根據故障征兆，結合專家系統的知識和經驗，通過黑板模型的推理，以及規則匹配，最后給出故障診斷的結果；專家知識庫的知識，通過故障樹的方式在線整理添加，形成知識；系統輸出數據分析結果以及故障診斷結果。

飛行器飛行試驗誤差分析現階段主要依靠專家在每一次飛行試驗結束后對數據的分析結果進行人工分析和判讀，人工判讀存在漏判和誤判的隱患；對于飛行試驗誤差的分析需要專家的經驗知識，知識具有積累性，判決規則規范化而且隨著飛行的狀態和類型的不同復雜多樣化，工作量非常大；同時現階段數據判讀系統、故障診斷系統一般不支持實時診斷，只支持離線分析診斷；數據分析與故障診斷速度慢，不能滿足實時分析，快速診斷的要求。本發明針對現有技術的缺陷，通過數據庫管理技術，支持飛行試驗數據實時接收，以及離線數據的一次性導入；數據分析模塊可以選擇不同的數據處理方式；判據庫標準支持判據(波線、閾值、枚舉)的在線添加；知識庫可以通過故障樹對專家知識進行在線梳理添加；智能故障診斷推理模塊可以根據數據分析的結果，快速定位系統故障；系統實時輸出數據分析結果以及故障診斷結果。

飛行器(火箭、導彈等)在研制過程中，需要進行大量地面試驗外還必須進行飛行試驗，這樣才能完全考核和檢驗飛行器在實際飛行環境中的性能及各項指標，以至定型，通過在實際環境中的飛行，利用地面測量系統獲取的軌跡和各部件的工作狀態數據，依此診斷飛行器在飛行過程中的故障，并分析、檢驗飛行器的設計方案及性能。

發明內容

本發明針對飛行器飛行試驗時實時、準實時、離線誤差分析的需求，設計解決飛行試驗誤差分析的問題。本系統屬于飛行器飛行試驗的誤差分析系統，主要解決的問題有：以飛行器飛行時的測量數據(遙測、外測數據等)為基礎，對整個飛行過程進行實時、準實時、離線分析，能夠快速給出飛行試驗參數分析結果，快速診斷出系統的故障，為飛行試驗成功與否，飛行質量好壞的評估給出參考指標。

本發明采用的技術方案為：一種全智能飛行器飛行試驗誤差分析系統，包括試驗數據管理模塊、飛行試驗數據分析模塊、智能故障診斷模塊和人機交互模塊；其中，

試驗數據管理模塊由數據庫組成，支持試驗數據的批量導入，統一管理；

飛行試驗數據分析模塊對試驗數據進行預處理、數據處理、特征提取；其中，數據處理函數庫隸屬于飛行試驗數據分析模塊，包含數據處理以及數據預處理所需的數學函數、動力學模型；飛行試驗判據庫隸屬于飛行試驗數據分析模塊，包含數據分析時各種判據；