一种基于症候模式匹配的FDIR方法

《一种基于症候模式匹配的FDIR方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、V01．19No．2航天器工程第19卷第2期52SPACECRAFTENGINEERING2010年3月一种基于症候模式匹配的FDIR方法邓晓彬谭小野李廷中万成安(北京卫星制造厂，北京100190)摘要作为航天器平台的重要设备，综合电子产品的作用显得越来越重要。文章在介绍FDIR方法的发展和内涵的同时，从FDIR技术的各个角度进行了详细的阐述。同时提出了症候模式匹配的方法，给出了该方法的流程和应用的例子，并分别从应用效果、占用资源、可实现性等角度进行了分析，最后展望了其应用前景。关键词航天器综合电子设备故障检测隔离故障恢复症候模式匹配中

2、图分类号：TP303文献标志码：A文章编号：1673—8748(2010)02—0052—06AFDIRMethodBasedonSymptomPatternMatchingDENGXiaobinTANXiaoyeLI(BeijingSpacecrafts，TingzhongWANCheng’anBeijing100190)Abstract：Withthedevelopmentofspacecrafttechnique，thecapabilityofplatformequipmentsisimprovedstepbystep．Asone

3、ofthemostimportantequipmentsinplatform，theroleofAVI—ONICSismoreandmoreimportant．TheauthorsintroducethedevelopmentandtheintensionofFDIRandthedetailsofeachpartinFDIRtechniques．TheyprovideanewFDIRmethod—symptompatternmatchingmethodandgivetheflowandtheapplicationexampleofthi

4、smethod．Havinganalyzedtheofapplicationresult，usedresourcesandrealizableprobability，theauthorsgivetheapplicationprospectofthismethodinthefuture．Keywords：spacecraft；AVIONICS；FDIR；symptom；patternmatching引言空间电源系统作为航天器能量核心，其工作可靠性对于航天器任务有效执行、宇航员生命安全保证等具有至关重要的作用。由于航天器运行时间长(一般为1

5、0年左右)，运行环境特殊(空间环境)等因素，在执行任务期间，电源系统不可避免会发生故障，因此需要建立在轨故障诊断系统，实现实时“故障检测、诊断和修复”(FaultDetection，IsolationandRecovery，FDIR)，防止故障传播、蔓延和灾难性事故发生。研究表明，在电子系统中使用自测试(BuiltinTest，BIT)技术可以提高系统诊断能力，并至少可降低50％的维修时间，从而最终降低设备的总费用⋯。对国内外多个卫星平台综合电子设备、供配电系统的调研结果表明：集成化、模块化、通用化、智能化已经成为卫星平台电子设备的发展

6、趋势。NASA和ESA均对综合电子技术(AVIONICS)进行了深入的研究，并取得显著的成果。航天器AVIONICS并不是将不同的分系统单机简单地用电缆连接在一起，而是将全部的接口和电子设备通过微处理器和软件技术完美整合在一起[2]。航天器通过设备的集收稿日期：2009—12—01；修回日期：2010-02—26作者简介：邓晓彬(1976一)，女，工程师，从事航天器电源产品设计、研制和系统研究。第2期邓晓彬等：一种基于症候模式匹配的FDIR方法53成完成设计功能，设备按照系统总体划分分别进行研制。日益增长的集成化、小型化、高性能的需求对

7、于单元的设计和生产提出了巨大的挑战。本文在对FDIR的方法进行研究的基础上，提出了基于症候模式匹配的方法。这个方法基于以下前提，有效的故障隔离算法必须具有在许多故障检测数据中识别模式的能力，也就是识别故障症候的能力。由典型测试结果组成的故障症候需要与其它设备或系统的冗余信号、硬件自测试结果和状态进行比较。应用这种方法的算法可以提高目前广泛应用的冗余、故障容错架构的相关性级别。系统中故障蔓延的症候对应唯一的模式，因此这个方法可以提供故障隔离的性能。这个方法的另外一个优势是判定模式的基础，可以通过系统中故障的依赖性追踪获得。系统中可以建立一

8、种组件故障与症候对应关系的矩阵。通过这个矩阵可以确定症候模式、排除有歧义的故障条件和冗余的故障检测测试。通过CAD／CAE等计算机辅助设计方法，可以推导出系统中的依赖性信息。通过在嵌入式系统中植入模式匹配算