基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的航天器姿控系統(tǒng)故障診斷研究.pdf

1、姿態(tài)控制系統(tǒng)是航天器最重要的子系統(tǒng)之一，因其工作環(huán)境惡劣，極易出現(xiàn)故障。故障診斷技術(shù)可以使航天器對(duì)系統(tǒng)異常狀況做出快速響應(yīng)，從而減少甚至避免災(zāi)難性事故的發(fā)生，保證航天器在軌運(yùn)行的可靠性與安全性。本文以航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，在基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)部件重要性的基礎(chǔ)上，深入研究了航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的故障診斷問(wèn)題。論文的研究工作主要包括：
　　首先，通過(guò)對(duì)大量文獻(xiàn)的調(diào)研，論述了故障及故障診斷的概念，系統(tǒng)地分析了航天器故障診斷的方

2、法、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向。在詳細(xì)分析了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在故障診斷中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型可以很好地處理不確定性信息并且不依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，因此，本文將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)引入航天器姿控系統(tǒng)故障診斷研究之中。
　　其次，歸納給出貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基本理論。簡(jiǎn)單地闡述了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生、發(fā)展及其分類，系統(tǒng)地分析了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)與推理算法及其相關(guān)工具軟件，重點(diǎn)分析了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程及貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分類器的研究情況。為基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)

3、的航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)故障診斷方法研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　然后，為了節(jié)省故障診斷資源，加快故障診斷速度，研究了基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)靈敏度函數(shù)的航天器姿控系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)優(yōu)選問(wèn)題。針對(duì)航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)，利用專家經(jīng)驗(yàn)及歷史故障數(shù)據(jù)確定航天器姿控系統(tǒng)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參數(shù)，以此避免不確定性因素的影響。在該模型的基礎(chǔ)上結(jié)合貝葉斯靈敏度函數(shù)，提出一種航天器姿控系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)優(yōu)選算法，通過(guò)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的重要度，找出對(duì)系統(tǒng)安全影響最大的部件，以指導(dǎo)后文故障診斷算法的研