卫星自主故障诊断专家系统中知识库的设计

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1、0ct．2009Vo1．27，No．5·93·卫星自主故障诊断专家系统中知识库的设计姜连祥，。李华旺杨根庆l，上海微小卫星工程中心，上海200050；2．中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050；3．中国科学院研究生院，北京100039摘要针对星栽计算机的计算资源和存储资源的特点，提出了一种卫星自主故障诊断专家系统中知识库的设计方案。该知识库采用故障Petri网模型表示航知识，用库所表示部件或系统的状态，变迁表示故障的繁衍和传播。为了保证知Sm天识的一致与正确，还提出了知识库各种冗余规则的校验算法。采用C／C++语e言和面向对

2、象的方法实现了该知识库，实际测试表明，能够满足卫星自主故障诊控断专家系统对知识库的需求。制关键词故障诊断；专家系统；知识库；故障Petri网；校验中图分类号：TPI82；TP277文献标识码：A文章编号：l006—3242(2009)05—0093—05DesignofKnowledgeBaseforSatelliteAutonomousFaultDiagnosisExpertSystemJIANGLianxiang-·LIHuawang_YANGGenqing’1．ShangHaiEngineeringCenterforMicro—sat

3、ellite，ShangHai200050，China；2．ShangHaiInstituteofMicro—systemandInformationtechnology，ChineseAcademyofScience，Shanghai200050，China；3．GraduateSchoolofChineseAcademyofScience，Beijing100039，ChinaAbstractAdesignofknowledgebaseforsatelliteautonomousfauhdiagnosisexpertsystemispr

4、esentedac—cordingtofecharacteristicsofon—boardcomputingandstorageresources．TheknowledgebaseadoptsuhPetri—nettodescribetheknowlePofsatelliteindetail，placesmeansthestatusofcomponentorsystemandtransitionmeanstheevolvementof知ults．Inordertokeeptheconsistencyandcorrectnessofthek

5、nowledgebase．theerificationandvalidationalgorithmofredundantrulesisproposed．Theknowledgebaseisimple—mentedinC／C++usingobject—orientedmethod．Thepracticaltestdemonstratesthatthedesigncouldmeetthedemandsofknowledgebasepomtheautonomous知uhdiagnosisexpertsystem．KeywordsFaultdiag

6、nosis；Expertsystem；Knowledgebase；FaultPetri～net；Verifcationandvalida—tion收稿日期：2009-03—30作者简介：姜连祥(1981一)，男，山东德州人，博士研究生，主要研究方向为卫星自主故障诊断技术；李华旺(1973一)，男，l西人，研究员，主要研究方向为星务管理；杨根庆(1952一)，男，上海人，研究员，主要研究方向为卫星总体设计。·94·航天控制卫星自主智能控制和分布式卫星自主运行的发传播性、相关性、延时性和不确定性等特性。Konto—展趋势要求航天器具备自主感知自

7、身健康状况和自giannis和Nivolianitou对故障树和Petri网故障分析主故障诊断的功能。。然而，现阶段我国航天器方法的：匕较表明Petri网在故障建模和分析能力方故障主要依靠地面测控站进行诊断。这使得卫星的面优于故障树的方法。故障Petri网是为适应设故障诊断受限于地面测控站的位置和测控弧段。故备的故障演变和传播特点而对传统Petri网的一种障诊断专家系统为航天器的故障诊断提供了一条技改进。故障Petri网表示故障的传播过程，变迁发生术途径，目前国内外开发了很多卫星故障诊断专家不再是资源的流动，而是故障信息的繁衍或传播，故系统

8、。，但大多数是卫星过境时根据接收的遥测障传播不存在冲突和冲撞问题，传播过程是确定的，数据利用地面强大的计算资源和存储资源对卫星某异常信息可为多个变迁共同使用，也可以相互叠加，个分