微納衛(wèi)星自主健康狀態(tài)評(píng)估方法研究.pdf

1、微納衛(wèi)星以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，具有體積小、功耗低、質(zhì)量輕、成本低、風(fēng)險(xiǎn)小、開發(fā)周期短等特點(diǎn)。微納衛(wèi)星星上器件多采用工業(yè)級(jí)、商品化元器件，易受到空間環(huán)境的影響，如太陽輻射、單粒子事件等。微納衛(wèi)星軌道多為低地球軌道，受地面測(cè)控站的數(shù)量及測(cè)控覆蓋范圍的限制，微納衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間每天過頂時(shí)間有限，導(dǎo)致地面測(cè)控人員無法及時(shí)監(jiān)測(cè)并處理星上故障，衛(wèi)星在軌故障可能影響衛(wèi)星在軌任務(wù)正常開展甚至造成災(zāi)難性后果。研究微納衛(wèi)星自主健康狀態(tài)評(píng)估方法不僅可實(shí)現(xiàn)微納衛(wèi)

2、星在軌狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障處理，同時(shí)也可為地面測(cè)試、篩選工作提供參考依據(jù)。
　　針對(duì)微納衛(wèi)星層次結(jié)構(gòu)，微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評(píng)估需實(shí)現(xiàn)對(duì)部件、分系統(tǒng)、整星級(jí)三級(jí)狀態(tài)評(píng)估。以Petri網(wǎng)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合微納衛(wèi)星健康狀態(tài)信息產(chǎn)生、傳播特點(diǎn)，建立微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評(píng)估Petri網(wǎng)模型，給出了數(shù)學(xué)描述。微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評(píng)估Petri網(wǎng)模型以微納衛(wèi)星最小可評(píng)估單元健康狀態(tài)為輸入，以良好、正常、一般、惡化、病態(tài)五級(jí)健康等級(jí)形式描述微納衛(wèi)星各層次單元健康狀態(tài)

3、的變化趨勢(shì)?；赑etri網(wǎng)的微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評(píng)估模型能夠直觀描述微納衛(wèi)星層次結(jié)構(gòu)，反映部件、系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)以及微納衛(wèi)星系統(tǒng)的健康推理關(guān)系。所建立微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評(píng)估Petri網(wǎng)模型是無沖突、無死鎖的純網(wǎng)，通過健康狀態(tài)評(píng)估Petri網(wǎng)的刪除、插入及合成運(yùn)算可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模塊化建模。
　　為反映衛(wèi)星系統(tǒng)、部件間聯(lián)系，使得健康狀態(tài)評(píng)估結(jié)果更加合理，在微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評(píng)估Petri網(wǎng)模型中，引入了健康等級(jí)、權(quán)值、置信度等模型參數(shù)，并分析了健