5時，可以采取以下邏輯表達式:
[0047]abs(telel_tele2)〈0.5
[0048]其中，telel表示遙測參數(shù)I的值，tele2表示遙測參數(shù)2的值；
[0049]采用函數(shù)進行表示，具體為:邏輯表達式和算術(shù)表達式可以描述大多數(shù)的衛(wèi)星知識，但衛(wèi)星的某些單機或者系統(tǒng)的判斷需要一個比較復(fù)雜的流程，簡單的用邏輯、算術(shù)表達式很難表示清楚，比如太陽電池陣的各個子陣的電壓，需要考慮分流的影響。函數(shù)表達式一般用如下形式表示:
[0050]fun(telel ,tele2,...)
[0051]更為具體地，圖1為本發(fā)明一種基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法總體架構(gòu)示意圖，包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、診斷推理、分級故障字典庫、故障解釋等。對于基于遙測數(shù)據(jù)的故障診斷系統(tǒng)，接收到的遙測數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中，供歷史查詢和調(diào)用，對于建立的故障字典，因為都是以數(shù)據(jù)表的形式存儲的，可以方便地在數(shù)據(jù)庫中存儲和管理。
[0052]圖2為分級故障字典示意圖，將衛(wèi)星按照其功能劃分為若干個相對獨立的子系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)又由各個單機組成，整個系統(tǒng)的故障字典由各個層次的故障小字典組成;此外，根據(jù)衛(wèi)星的在軌故障預(yù)案可以建立衛(wèi)星的在軌故障預(yù)案字典庫。遙測級規(guī)則字典是第一級，由具有約束關(guān)系的遙測參數(shù)構(gòu)成，遙測級規(guī)則字典是在判斷單一遙測是否正常的基礎(chǔ)上，進行遙測參數(shù)之間的制約關(guān)系的判斷;單機級規(guī)則字典是第二級，由衛(wèi)星的各個單機有關(guān)的遙測參數(shù)構(gòu)成，利用這些參數(shù)表示的表達式的結(jié)果或者函數(shù)處理的結(jié)果可以判斷各個單機是否正常工作;分系統(tǒng)級規(guī)則字典是第三級，由衛(wèi)星的各個單機和遙測的參數(shù)信息構(gòu)成，利用這些參數(shù)表示的表達式的結(jié)果或者函數(shù)處理的結(jié)果可以判斷分系統(tǒng)是否工作正常;整星級規(guī)則字典是第四級，由衛(wèi)星的分系統(tǒng)、單機和遙測的參數(shù)信息構(gòu)成，利用這些參數(shù)表示的表達式的結(jié)果或者函數(shù)處理的結(jié)果可以判斷整星是否正常工作;故障預(yù)案字典是第五級，由衛(wèi)星的在軌故障預(yù)案整理出來，當經(jīng)過前面各級故障字典之后如果有異常遙測數(shù)據(jù)，則繼續(xù)進行故障預(yù)案字典的診斷，經(jīng)過故障預(yù)案字典的診斷之后，如果是已經(jīng)整理過的故障或者相似故障，可以直接判斷出來或給出參考的故障提示，如果是未知的故障，則將發(fā)生故障的遙測參數(shù)存檔，供以后查詢。
[0053]圖3為故障診斷推理機制活動圖，圖中分為遙測數(shù)據(jù)的接收、預(yù)處理、故障診斷和數(shù)據(jù)庫幾個部分。故障診斷的流程包括以下五個步驟:
[0054](I)初始化配置信息
[0055]首先讀入網(wǎng)絡(luò)傳輸和衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)幀的配置信息，主要的配置信息包括:一是網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的配置信息，如網(wǎng)絡(luò)端口號、服務(wù)器端口地址等;二是遙測數(shù)據(jù)的遙測幀長、衛(wèi)星代號、同步字、校驗字等遙測數(shù)據(jù)幀的識別信息。
[0056](2)遙測數(shù)據(jù)預(yù)處理
[0057]遙測數(shù)據(jù)接收之后需要對遙測數(shù)據(jù)進行解析，根據(jù)遙測數(shù)據(jù)的幀格式可以把每個遙測波道的原始遙測值解析出來，解析出來之后再根據(jù)各個波道的處理公式進行轉(zhuǎn)換。
[0058](3)各級故障字典判斷
[0059]遙測數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理后，首先分別進行遙測級規(guī)則字典診斷、單機級規(guī)則字典診斷、分系統(tǒng)級規(guī)則字典診斷、整星級規(guī)則字典診斷；如果遙測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，則繼續(xù)進行在軌故障預(yù)案字典的判斷，從衛(wèi)星的故障數(shù)據(jù)庫中匹配具有故障參數(shù)的記錄，如果存在相同的故障情況，則直接復(fù)用已有的故障診斷知識，如果沒有，則在診斷知識庫中尋找最相似的故障知識，如果存在，則復(fù)用相似記錄，如果不存在則提取診斷特征，將發(fā)生故障的參數(shù)存儲在診斷特征庫中。
[0060](4)診斷結(jié)論的顯示
[0061]當診斷完成之后，各個終端可以通過瀏覽器接收診斷中心服務(wù)器上的診斷結(jié)果，并進行診斷結(jié)論的顯示。
[0062](5)診斷記錄的存儲
[0063]故障診斷過程結(jié)束之后，將衛(wèi)星發(fā)生的異常遙測數(shù)據(jù)以及故障診斷的結(jié)果都存儲到故障歷史庫中，供以后查詢和分析。
[0064]本發(fā)明的最大特點是提出了表示衛(wèi)星在軌工作狀態(tài)的通用化知識表示方法，為通用化衛(wèi)星故障診斷提供了實現(xiàn)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
[0065]本發(fā)明基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法很適合基于遙測數(shù)據(jù)的衛(wèi)星的故障診斷，通過衛(wèi)星的遙測參數(shù)約束關(guān)系的故障字典數(shù)據(jù)庫，利用衛(wèi)星的遙測參數(shù)進行故障診斷。另外，本發(fā)明也具有比較大的通用性和擴展性，利用本發(fā)明建立的故障字典表結(jié)構(gòu)，可以只改變故障字典的內(nèi)容和配置信息，實現(xiàn)各個型號衛(wèi)星的移植。
[0066]本發(fā)明基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法采用了故障字典作為衛(wèi)星知識的表示方法，通過對衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)的分析，提出了表示衛(wèi)星在軌工作狀態(tài)的通用化知識表示方法，將反映衛(wèi)星單機、部件的各遙測參數(shù)之間的關(guān)系、分系統(tǒng)的在軌正常工作狀態(tài)以及衛(wèi)星在軌正常運行狀態(tài)使用通用的數(shù)學(xué)、邏輯表達式表示出來，為通用化衛(wèi)星在軌狀態(tài)判斷提供了數(shù)學(xué)實現(xiàn)基礎(chǔ);并且設(shè)計了基于故障字典方法的衛(wèi)星故障診斷系統(tǒng)的診斷流程和框架。本發(fā)明所公開的基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法對各型號衛(wèi)星的基于遙測數(shù)據(jù)的故障診斷具有一定的借鑒作用。
[0067]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。
【主權(quán)項】
1.一種基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法，其特征在于，包括: 步驟A:根據(jù)衛(wèi)星設(shè)計知識錄入衛(wèi)星故障字典的診斷知識規(guī)則，診斷知識規(guī)則采用邏輯表達式、算術(shù)表達式、函數(shù)進行表示;采用分級方式建立故障字典； 步驟B:獲取衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)，將衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)由原碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有物理意義的數(shù)據(jù)； 步驟C:根據(jù)衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)和診斷知識規(guī)則進行衛(wèi)星故障診斷，進行故障字典的存儲和維護； 步驟D:根據(jù)衛(wèi)星故障診斷的診斷結(jié)果，按照衛(wèi)星在軌故障預(yù)案中的對策和措施進行顯示和報警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法，其特征在于，所述分級方式采用遙測級、單機級、分系統(tǒng)級以及整星級； 步驟C包括步驟:進行衛(wèi)星遙測級、單機級、系統(tǒng)級以及整星級故障字典的存儲和維護。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法，其特征在于，衛(wèi)星故障字典包括多級規(guī)則字典； 遙測級規(guī)則字典是衛(wèi)星故障字典中的第一級規(guī)則字典，由具有約束關(guān)系的遙測參數(shù)構(gòu)成，用于在判斷單一遙測是否正常的基礎(chǔ)上，進行遙測參數(shù)之間的制約關(guān)系的判斷； 單機級規(guī)則字典是衛(wèi)星故障字典中的第二級規(guī)則字典，由衛(wèi)星的各個單機有關(guān)的遙測參數(shù)構(gòu)成，并利用這些遙測參數(shù)表示的表達式的結(jié)果或者函數(shù)處理的結(jié)果判斷各個單機是否正常工作； 分系統(tǒng)級規(guī)則字典是衛(wèi)星故障字典中的第三級規(guī)則字典，由衛(wèi)星的各個單機和遙測的參數(shù)信息構(gòu)成，并利用這些參數(shù)信息表示的表達式的結(jié)果或者函數(shù)處理的結(jié)果判斷分系統(tǒng)是否工作正常； 整星級規(guī)則字典是衛(wèi)星故障字典中的第四級規(guī)則字典，由衛(wèi)星的分系統(tǒng)、單機和遙測的參數(shù)信息構(gòu)成，并利用這些參數(shù)信息表示的表達式的結(jié)果或者函數(shù)處理的結(jié)果判斷整星是否正常工作。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法，其特征在于，故障預(yù)案字典是衛(wèi)星故障字典中的第五級規(guī)則字典，由衛(wèi)星的在軌故障預(yù)案構(gòu)成； 當經(jīng)過第一至四級規(guī)則字典的判斷存在異常遙測數(shù)據(jù)，則繼續(xù)進行故障預(yù)案字典的診斷，經(jīng)過故障預(yù)案字典的診斷后，如果異常遙測數(shù)據(jù)是已知故障，則給出參考的故障提示，否則，則將異常遙測數(shù)據(jù)存檔，供以后查詢。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于故障字典的衛(wèi)星故障診斷方法，包括：根據(jù)衛(wèi)星設(shè)計知識錄入衛(wèi)星故障字典的診斷知識規(guī)則；采用分級方式建立故障字典；將衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)由原碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有物理意義的數(shù)據(jù)；根據(jù)衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)和診斷知識規(guī)則進行衛(wèi)星故障診斷，進行故障字典的存儲和維護；根據(jù)衛(wèi)星故障診斷的診斷結(jié)果進行顯示和報警。本發(fā)明增強了經(jīng)典故障字典表示知識的能力，具有較強的通用性和擴展性。本發(fā)明在衛(wèi)星狀態(tài)通用化表示方法的基礎(chǔ)上，利用故障字典診斷方法進行衛(wèi)星故障診斷，可建立衛(wèi)星遙測級、單機級、分系統(tǒng)級、整星級的正常規(guī)則字典庫及衛(wèi)星故障預(yù)案的故障診斷字典庫，本發(fā)明還設(shè)計了基于故障字典方法的衛(wèi)星故障診斷系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和診斷流程。
【IPC分類】G06F17/30
【公開號】CN105574166
【申請?zhí)枴緾N201510947445
【發(fā)明人】周汝志, 黨建成, 周軍, 韓鳳寧, 范慧芳, 劉揚
【申請人】上海衛(wèi)星工程研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月16日