公开(公告)号：CN102789235B

公开(公告)日：2014-12-17

申请号：CN201210214240.2

申请日：2012-06-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 刘成瑞 ,  王南华 ,  王大轶 ,  何英姿 ,  张国琪

IPC: G05D1/08

Abstract: 卫星控制系统可重构性确定方法，(1)构建卫星控制系统功能树，功能树的不同层次之间根据卫星控制系统的功能实现方式采用与门或或门进行连接；(2)根据功能树不同层次间的与或关系，采用下行法或者上行法确定功能树的割集族C，所述割集族中的元素为割集，割集为实现卫星控制系统功能的部件集合；(3)将步骤(2)中确定的割集族C进行吸收处理，得到功能树的最小割集族Cmin，最小割集族Cmin中的元素为最小割集cmin，最小割集cmin为实现卫星控制系统功能所需的最少部件的集合；(4)对卫星控制系统进行故障模式影响分析FMEA，确定卫星控制系统的故障模式、故障发生概率、故障严酷度；(5)确定步骤(4)中的故障模式i的可重构度γi；(6)确定卫星控制系统的可重构率。

公开(公告)号：CN102735265B

公开(公告)日：2014-12-17

申请号：CN201210211409.9

申请日：2012-06-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 熊凯 ,  邢琰 ,  王南华 ,  王大轶 ,  刘成瑞 ,  宗红

IPC: G01C25/00

Abstract: 一种基于陀螺漂移估计值的星敏感器周期性故障检测方法，利用陀螺漂移估计值的谱分析对星敏感器周期性慢变故障进行检测。对于由星敏感器和陀螺构成的卫星姿态确定系统，陀螺漂移估计值是根据星敏感器观测量得到的。当星敏感器观测量中包含具有特定频率的周期性误差信号时，通过卡尔曼滤波获得的陀螺漂移的估计值中也会包含同样频率的周期性误差。因此，星敏感器周期性慢变故障会体现在陀螺漂移的估计值中，可根据陀螺漂移估计值检测星敏感器周期性慢变故障。傅立叶变换法是检测周期信号存在性的有效方法，通过对陀螺漂移估计值进行傅立叶变换，得到其频谱，并对特定谱段的频谱进行监测，可以判断出是否存在星敏感器周期性慢变故障。

公开(公告)号：CN103019227B

公开(公告)日：2014-11-19

申请号：CN201210519855.6

申请日：2012-11-30

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 王大轶 ,  王南华 ,  刘新彦 ,  郭建新 ,  常建松 ,  李艳华 ,  吕楠 ,  甘永 ,  刘成瑞 ,  邢琰

IPC: G05B23/02

Abstract: 一种基于故障要素描述的卫星控制系统故障识别方法，首先确定描述卫星控制系统发生各种系统故障、部件故障、模块故障、器件故障时对应的故障特征参数；然后利用故障特征参数对已知的卫星控制系统的故障模式进行规范描述，并利用规范描述后的故障模式构建故障模式树，故障模式树中的每一个交叉点都是卫星中的一个实体，交叉点采用故障特征参数组合描述，交叉点之间的各连线作为下一级故障源对上一级故障的故障特征参数的影响通道；当故障发生时，查找故障所在交叉点至与其有联系的最低/高级交叉点的所有影响通道的组合作为计算通道，即可获得可能的故障源头/故障引发对象。本发明故障识别方法简单、明确，易于工程实现。

公开(公告)号：CN103699119A

公开(公告)日：2014-04-02

申请号：CN201310718995.0

申请日：2013-12-24

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 王大轶 ,  李文博 ,  刘成瑞 ,  邢琰 ,  何英姿 ,  刘文静

IPC: G05B23/02

Abstract: 本发明公开了一种适用于仿射非线性系统的故障可诊断性分析方法，通过数学变换可将考虑摩擦等非线性因素的闭环控制系统转化为一类仿射非线性系统。针对该类系统，基于微分几何理论，给出了故障可诊断性（包括可检测性和可隔离性）的定义和判据；分别针对故障可检测性和可隔离性设计了两种量化指标；根据上述指标，通过控制系统的数学模型和输出/输出量的分布情况，实现了非线性闭环系统的故障可诊断性分析。本发明在不依赖任何故障诊断算法的情况下，能够将非线性控制系统的故障诊断提前到设计阶段，并为故障诊断算法的设计提供理论依据。

公开(公告)号：CN102789519A

公开(公告)日：2012-11-21

申请号：CN201210211482.6

申请日：2012-06-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 刘成瑞 ,  王南华 ,  何英姿 ,  王大轶

IPC: G06F17/50

Abstract: 卫星控制系统部件的重要度确定方法，(1)构建卫星控制系统功能树，功能树的不同层次之间根据卫星控制系统的功能实现方式采用与门或或门进行连接；(2)根据功能树不同层次间的与或关系，采用下行法或者上行法确定功能树的割集族C，所述割集族中的元素为割集，割集为实现卫星控制系统功能的部件集合；(3)将步骤(2)中确定的割集族C进行吸收处理，得到功能树的最小割集族Cmin，最小割集族Cmin中的元素为最小割集cmin，最小割集cmin为实现卫星控制系统功能所需的最少部件的集合；(4)确定功能树中的每个部件的重要度。本发明克服FMEA技术只能给出单点故障的不足，能够为卫星的可靠性和可重构性设计提供依据。

公开(公告)号：CN102789235A

公开(公告)日：2012-11-21

申请号：CN201210214240.2

申请日：2012-06-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 刘成瑞 ,  王南华 ,  王大轶 ,  何英姿 ,  张国琪

IPC: G05D1/08

Abstract: 卫星控制系统可重构性确定方法，(1)构建卫星控制系统功能树，功能树的不同层次之间根据卫星控制系统的功能实现方式采用与门或或门进行连接；(2)根据功能树不同层次间的与或关系，采用下行法或者上行法确定功能树的割集族C，所述割集族中的元素为割集，割集为实现卫星控制系统功能的部件集合；(3)将步骤(2)中确定的割集族C进行吸收处理，得到功能树的最小割集族Cmin，最小割集族Cmin中的元素为最小割集cmin，最小割集cmin为实现卫星控制系统功能所需的最少部件的集合；(4)对卫星控制系统进行故障模式影响分析FMEA，确定卫星控制系统的故障模式、故障发生概率、故障严酷度；(5)确定步骤(4)中的故障模式i的可重构度γi；(6)确定卫星控制系统的可重构率。

公开(公告)号：CN102735265A

公开(公告)日：2012-10-17

申请号：CN201210211409.9

申请日：2012-06-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 熊凯 ,  邢琰 ,  王南华 ,  王大轶 ,  刘成瑞 ,  宗红

IPC: G01C25/00

Abstract: 一种基于陀螺漂移估计值的星敏感器周期性故障检测方法，利用陀螺漂移估计值的谱分析对星敏感器周期性慢变故障进行检测。对于由星敏感器和陀螺构成的卫星姿态确定系统，陀螺漂移估计值是根据星敏感器观测量得到的。当星敏感器观测量中包含具有特定频率的周期性误差信号时，通过卡尔曼滤波获得的陀螺漂移的估计值中也会包含同样频率的周期性误差。因此，星敏感器周期性慢变故障会体现在陀螺漂移的估计值中，可根据陀螺漂移估计值检测星敏感器周期性慢变故障。傅立叶变换法是检测周期信号存在性的有效方法，通过对陀螺漂移估计值进行傅立叶变换，得到其频谱，并对特定谱段的频谱进行监测，可以判断出是否存在星敏感器周期性慢变故障。

公开(公告)号：CN102735238A

公开(公告)日：2012-10-17

申请号：CN201210208975.4

申请日：2012-06-18

Applicant: 北京控制工程研究所

Inventor： 王南华 ,  刘文静 ,  刘成瑞 ,  何英姿 ,  刘新彦 ,  邢琰

IPC: G01C21/24

Abstract: 本发明公开了一种基于相关性模型的红外地球敏感器测点优化配置方法，首先建立红外地球敏感器功能模块的关联关系图，然后针对红外地球敏感器在轨和测试阶段发生的各种故障，确定红外地球敏感器故障模式集合，在各功能模块关联关系图的基础上，得到红外地球敏感器的多信号流图，并基于多信号流图建立红外地球敏感器的故障与状态信息相关矩阵，基于建立的故障与状态信息相关矩阵，获得使所有故障都具有可检测性的最优测点集合和使所有故障都具有可分离性的最优测点集合。本发明保证在满足资源约束的情况下检测和分离尽可能多的故障，为卫星控制系统的可诊断性设计提供依据。