[發明專利]面向航天器在軌故障預測的地面試驗多維度優化方法

有效

• 申請號: 202010993846.5
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112257171B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 紀欣言;向樹紅;王晶;蘇新明;畢研強;杜春林;李西園
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理有限公司 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請提供一種面向航天器在軌故障預測的地面試驗多維度優化方法，包括：確定單機對平臺的特征參數；所述特征參數包括單機所有在軌故障和地面試驗的相關度向量；判斷單機在軌故障和地面試驗的相關度是否為0；判斷單機在地面試驗中暴露的地面故障數量是否為0；建立地面試驗剪裁與否的結果；根據單機發生的在軌故障與地面試驗的試驗項目相關性、試驗條件相關性、試驗技術相關性、故障識別方法相關性數值，給出相應的優化建議，并建立及更新單機對于地面試驗的優化建議矩陣。本申請建立了航天器單機產品對平臺的特征參數，形成了面向航天器在軌故障預測的地面試驗項目、試驗條件、試驗技術以及試驗中故障識別方法多維度的優化方法。

技術領域

本申請涉及航天器地面試驗技術領域，尤其涉及一種面向航天器在軌故障預測的地面試驗多維度優化方法。

背景技術

航天器地面試驗是航天器硬件質量保證的重要環節，航天器地面試驗對航天器研制進度和可靠性有很大影響，且需要花費大量的經費、時間，一個型號的試驗成本可以占到整個研制費用的20％-40％。因此，通過試驗優化，提高航天器的試驗充分性，使航天器缺陷在地面上得到最大限度的暴露，同時減少地面試驗過程中的成本和時間，意義重大。

通常來說，在航天器各個階段如單機級、分系統及系統級地面試驗中需要進行大量的熱學、力學和空間環境等不同類型的試驗項目，以及相關的功能和性能測試。地面試驗的成本和有效程度很大程度上取決于試驗的項目和試驗條件。美軍標MIL-STD-1540及國軍標GJB1027-2005提供了航天器地面試驗標準，并提供了試驗矩陣和試驗條件以供剪裁，但其主要是基于以往航天器的地面試驗及在軌運行經驗的總結，缺乏針對不同航天器平臺單機產品在軌運行歷史信息對地面試驗優化的定量反饋。現有的面向航天器在軌故障預測的地面試驗優化方法有待改進。

發明內容

本申請的目的是針對以上問題，提供一種面向航天器在軌故障預測的地面試驗多維度優化方法。

本申請提供一種面向航天器在軌故障預測的地面試驗多維度優化方法，包括如下步驟：

S1、確定單機對平臺的特征參數；所述特征參數包括單機所有在軌故障和地面試驗t的相關度向量R_t；

所述單機所有在軌故障和地面試驗t的相關度向量R_t由在軌故障機理研究和對地面試驗t的反饋結果分析得到，具體包括：建立單機所有在軌故障和地面試驗t的相關度向量R_t(R_t.1，R_t.2，...，R_t.j，...，R_t.n)，其中，n為在軌故障種類總數，j為1～n中任意一個，R_t取決于單機中每一種在軌故障j對于地面試驗t的相關度R_t,j，計算公式為：

R_t.j＝1時，代表該單機發生的在軌故障j和地面試驗t相關，即需要增加地面試驗t或地面試驗t需要優化，R_t.j＝0時，代表該單機發生的在軌故障j和地面試驗t不相關，即地面試驗t不需要優化，計算公式為：

其中，r_t.j、c_t.j、m_t.j和e_t.j分別為單機發生的在軌故障j與地面試驗t的試驗項目相關性、試驗條件相關性、試驗技術相關性和故障識別方法相關性，具體取值需要根據分析單機發生的在軌故障j對地面試驗t的反饋信息獲得，即找出在軌故障j未在地面試驗t中暴露而在飛行過程中才暴露的原因，分析結果和對應的取值如下：