一种航天器异常检测案例关联方法

针对航天器异常检测系统中故障案例作用发挥不明显的问题,基于异常检测规则知识和故障案例,设计了一种关键词提取模式和全新的关联引擎,在航天器异常检测结果和故障案例之间建立了一种快速的关联机制,充分发挥了航天器异常检测系统中关联案例在故障识别、故障定位方面的作用。应用实例表明,该方法具有关联故障案例全面、数据处理运行高效的特点。     

晨昏轨道卫星硅太阳电池阵功率衰减估计

关于空间环境对近地卫星太阳电池阵输出功率衰减影响,以某晨昏轨道卫星的背场硅太阳电池阵为对象,在分析卫星轨道半长轴摄动、降交点地方时漂移、光照角变化、日地距离波动等因素的基础上,讨论电池阵工作温度和输出电流变化,建立电流与温度的拟合模型;同时以拟合电流归一化处理为重点,在光照角、功率温度系数归一化前提下,针对输入光源功率波动,提出利用温度进行归一化处理;最后利用实际在轨数据进行检验。结果表明,利用温度对光源功率进行归一化之后,太阳电池阵输出电流的数据一致性较好;在轨3年后,电流出现约2.35%的突降,推测电池阵串并联支路数目在40左右,且某个支路出现开路;功率变化具有季节性,冬至前后功率最强,夏至前后功率最弱;背场硅太阳电池阵功率衰减因子约为-1.034′10_^-5/d,年均衰减约为0.377%;预测卫星在轨17年后,夏至时期的电池阵功率衰减不超过8.5%;电池阵抗辐照性较强,适宜于近地空间长寿命应用场合。该方法可应用于在轨卫星长期测控与管理中的能源管理、遥测诊断与器件健康状态评估等方面。     

空间环境参数预报数据在轨控策略中的融合应用

轨迹网保持是在轨卫星生命周期管理中一项长期工作,空间环境变化会对轨道衰减情况产生影响。通过对某型卫星轨道数据和空间环境参数预报数据进行比较分析,利用求解经验公式的方法得出了轨道受空间环境影响变化的规律,使用控后时间点的空间环境预报数据为轨迹网保持策略提供了有效的方法依据,验证了空间环境预报数据与实测数据的相关性,并在一定程度上解决了空间环境对轨控效果的影响。     

多站扩频测距下的卫星定位GDOP分析

根据 GPS 多星测距定位原理,提出在地面使用多个测站对空间飞行器进行多站测距定位,在分析其定位原理的基础上,进行定位解算的数学推导,给出几何衰减因子 (Geometric Dilution Of Precision, GDOP)的理论公式,最后根据 GDOP 进行理论仿真,同时给出结论。结论认为,在三站测距定位时,GDOP 最佳值为 1.732;对于近地空间飞行器(高度在 1000km 以下),测站间地心角应在 30°~60°较好,且测站布局应接近于正三角形;若能增加测站,同时改善测站的几何布局(接近于正多边形时),可以获得更好的定位效果。     

GaInP2LEO空间太阳电池功率衰减估计

针对空间环境对GaInP₂太阳电池输出功率衰减的影响,以某晨昏轨道卫星搭载器件数据为对象,在分析轨道倾角摄动、光照角变化、降交点地方时漂移和日地距离波动等因素的基础上,讨论电池工作温度和输出电流变化,建立太阳电池输出电流拟合模型。同时,以拟合电流归一化处理为重点,在传统的光照角、日地距离和温度归一化方法的基础上,针对输入光照功率波动,提出利用温度进行归一化处理,无需传统的日地距离归一化。最后,利用实际在轨数据,对两种方法进行检验。结果表明,在晨昏轨道光照率较高、输入光照功率波动较大的情形下,相对于传统方法,新方法下得到的电流数据一致性更好;GaInP₂太阳电池输出功率的年衰减因子约为-0.004 44/a,相应的年衰减率约为0.443%;预测在轨15年后,输出功率衰减小于6.5%;GaInP₂太阳电池抗辐照性较强,适宜于近地空间长寿命应用场合。该方法可应用于在轨卫星长期测控与管理中的遥测诊断、能源估计与预测以及器件健康状态评估等方面。     

低轨卫星空间操控中的一种载荷休眠方法

针对某低轨卫星应用中应答机老化下的载荷延寿问题,在关联应答机AGC、载波锁定、温度等遥测参数基础上,详细讨论空间环境效应下的应答机温度变化规律及其对载波锁定的影响,提出一种应答机高温时期的应急操控方法,即通过发送单指令对电源下位机进行复位,使其进入最小模式工作,从而使载荷进入休眠状态,同时实现星内器件快速降温,可拓宽上行遥控信道的时间窗口,便于卫星操控。在轨检验结果表明,电源下位机复位后,应答机可在24h内降温超过5.3°C;72h后,应答机温度可稳定在21.0°C以下;电源最小模式下的载波锁定时长优于400s,满足操控需求。在冬季应答机最低温度超过26.2°C时,可利用应急操控启动载荷进入冬眠模式,在度过高温期后再恢复载荷工作,实现卫星在轨延寿。     

基于模糊分层SDG模型的故障推理方法

针对传统 SDG 模型诊断方法存在的诊断分辨率低、速度慢、效率低等不足,提出了一种基于模糊分层SDG模型的故障推理方法. 首先建立系统的SDG模型,并进行分层;再利用模糊变量表示节点变量,用条件概率表表达节点间的定性因果关系;最后利用贝叶斯推理和回溯搜索找出故障源候选集,并对候选解进行排序. 应用提出的方法,进行了某型号航空发动机燃油调节系统故障诊断,结果表明该方法能够提高诊断的分辨率和效率,诊断结果准确而且完备.     

操控中的一种半程载波捕获与跟踪方法

针对某低轨卫星的应答机载波锁定时间较短的问题,在分析应答机温度敏感特性基础上,讨论载波捕获与跟踪的时间约束,进而提出一种半程载波捕获与跟踪方法,即取消上行载波频率扫描,利用目标过顶前后的多普勒频移较小、输入信号较强的特点,实现应答机对载波的快速捕获与跟踪,尽可能拓宽上行遥控发令的可用时间窗口。测控结果表明,应答机温度具有短周期、长周期和长期变化规律,短周期为轨道周期,温度在地影期较高,在阳照区较低;长周期为年周期,冬至期间温度处于全年最高水平,夏至期间则最低;长期表现为逐年升温,平均每年增加约0.3°C;当应答机温度从25.9°C上升到26.2°C时,载波锁定时长由30s线性下降至0;使用半程载波捕获与跟踪方法后,上行链路可用遥控时间增加6s以上,便于应急或异常事件处理,为卫星延寿运行提供操控支持。     

软件测试过程模型研究

在对现有模型进行系统研究的基础上,提出了一种新的软件测试过程模型——并行“与”模型,并详细描述了各阶段的具体活动。该模型贴切地描绘出软件测试活动的复杂关系,充分体现出了软件测试活动与开发活动之间的层次性、并行性、时序性和迭代性。