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面向航天器故障诊断系统解决方案

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行业需求:

故障诊断是指系统在一定工作环境下查明导致系统功能失调的原因,判断故障发生的部位或部件,以及预测故障的发展趋势。它主要包括故障检测、故障定位和故障预测。面向航天器的故障诊断系统与普通系统相比,存在着系统结构复杂、数据量大、传输速度快、精度要求高、知识表示复杂等特点,因此对系统性能有着更高的要求。采用航天器故障诊断系统解决方案可以有效解决航天器测试和在轨运行中单纯依靠人工无法对大数据量、高速数据进行实时故障诊断问题,从而大幅度提高航天器测试和管理的自动化程度。

系统组成:

1. 综合数据库管理系统对监测管理过程中产生的大量信息进行管理,为平台其它子系统提供数据支持。

2. 报警诊断决策系统通过对测试数据进行综合分析,对系统、分系统以及重要部件进行状态检测、分析以及异常特征提取,采用基于专家系统的诊断推理机制,对运行状态进行诊断、给出故障定位结果。

3. 故障预警系统根据目标对象的实际运行状态,结合故障预测模型和测控数据,对系统各部件的硬件故障以及变化趋势进行预测,以便管理人员及早进行相应的决策,从而降低系统运行风险,延长系统的运行寿命。

4. 专家知识管理系统提供一种平台化、知识可继承、知识输入可视化的故障状态分析、故障报警、故障预警等知识的录入平台,具有面向对象、面向多系统、支持多种专家知识表示形式的能力。

5. 状态监视可视化系统在系统测试和运行过程中,将遥测数据、状态信息、故障信息等,进行实时、直观、动态的显示,将有助于管理人员准确获取、分析系统运行信息,制定合适的测控方案。

成功案例:

目前该系统已在载人航天项目地面测试过程中得到了应用,为航天器的地面测试和在线实时运行管理提供了有效的维修保障手段。由系统管理员利用综合数据管理系统完成综合数据库的创建与维护;由知识工程师利用专家知识管理系统完成航天器专家知识库的创建和维护;由测试人员利用状态监视可视化系统对航天器地面测试中产生的大量信息,包括遥测数据、测控信息、异常及其处理信息,航天器工作状态信息、空间环境信息等进行实时监控;报警诊断决策系统和故障预警系统以后台服务的方式运行,采用综合状态分析、故障诊断、故障预测等技术,完成航天器测试数据自动报警、故障诊断和预警。报警诊断和预警信息通过网络及时通知各分系统专家,辅助用户及时处理测试过程中出现的问题。