微小卫星故障检测诊断技术研究

1144766066 · 发表于 2022-4-23 19:10:26

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雅宝题库解析：
故障诊断技术对于确保航天器运行的安全性和可靠性至关重要，而基于模型的故障诊断技术是其中极为重要的技术分支。本学位论文以航天器姿态确定分系统为应用背景，在理论上对基于模型的故障诊断技术在航天中的应用进行了系统的研究。针对典型的姿态角敏感器/陀螺联合定姿方案，考虑到姿态角敏感器测量过程中出现的量测噪声、陀螺的常值漂移及量测噪声，提出了姿态角敏感器/陀螺校正算法，利用姿态角敏感器的高精度特性，利用姿态运动学方程和陀螺漂移误差模型，将姿态角敏感器偏差和陀螺测量误差联立，建立了陀螺校正模型，估计出陀螺的漂移误差并实时进行补偿。仿真结果表明该算法能有效提高姿态角敏感器和陀螺联合定姿的精度，为故障检测与诊断的实施提供了可能性。使用基于模型的状态估计方法，利用运动学、动力学方程设计了姿态敏感器预测滤波器，得到的预测值与测量值之差形成残差，作为姿态确定系统故障检测、隔离和诊断的信号，并设计了系统故障初步检测的t检验算法。对初步检测出故障的残差信号进行进一步统计学检测来进行故障的隔离与诊断，主要分两步：第一步，对包含故障信息的残差信号进行χ2检测以确定故障来自于陀螺敏感器，姿态角敏感器还是同时来自于两组敏感器；第二步，对包含有故障的传感器组对应的残差进行多重故障假设检验，利用极大似然估计比检验来确定故障源。

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