微納衛(wèi)星自主健康狀態(tài)評估方法研究.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)險小、開發(fā)周期短等特點。微納衛(wèi)星星上器件多采用工業(yè)級、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，受地面測控站的數(shù)量及測控覆蓋范圍的限制，微納衛(wèi)星在軌運行期間每天過頂時間有限，導(dǎo)致地面測控人員無法及時監(jiān)測并處理星上故障，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)評估方法不僅可實現(xiàn)微納衛(wèi)

2、星在軌狀態(tài)監(jiān)測與故障處理，同時也可為地面測試、篩選工作提供參考依據(jù)。
　　針對微納衛(wèi)星層次結(jié)構(gòu)，微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評估需實現(xiàn)對部件、分系統(tǒng)、整星級三級狀態(tài)評估。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，建立微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評估Petri網(wǎng)模型，給出了數(shù)學(xué)描述。微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評估Petri網(wǎng)模型以微納衛(wèi)星最小可評估單元健康狀態(tài)為輸入，以良好、正常、一般、惡化、病態(tài)五級健康等級形式描述微納衛(wèi)星各層次單元健康狀態(tài)

3、的變化趨勢?；赑etri網(wǎng)的微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評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)評估Petri網(wǎng)的刪除、插入及合成運算可實現(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)評估結(jié)果更加合理，在微納衛(wèi)星健康狀態(tài)評估Petri網(wǎng)模型中，引入了健康等級、權(quán)值、置信度等模型參數(shù)，并分析了健