一种基于综合电子平台的航天器自主健康管理体系结构

摘要

一种基于综合电子平台的航天器自主健康管理体系结构，将航天器故障分为5级，每级故障采用不同的检测方法和恢复策略，形成了分级、分层次的健康管理架构。0级故障通过单机自身可靠性设计保证，平台载荷综合业务单元健康管理模块、控制综合业务单元健康管理模块、FDIR中心控制任务模块完成1级故障的健康管理，关联故障健康管理模块完成2级故障的健康管理，专用检测和模式控制模块完成3级、4级故障的健康管理。本发明体系结构基于通用的综合电子平台，具有通用性，可适应不同类型航天器的健康管理需求。

主权项

一种基于综合电子平台的航天器自主健康管理体系结构，包括专用检测和模式控制模块和中心处理器，其特征在于还包括：平台载荷综合业务单元和控制综合业务单元，中心处理器中包括FDIR中心控制任务模块和关联故障健康管理模块，平台载荷综合业务单元包括平台载荷综合业务单元健康管理模块和遥测采集指令输出模块，控制综合业务单元包括控制推进遥测采集模块、外部报警接口模块和控制综合业务单元健康管理模块；平台载荷综合业务单元中的遥测采集指令输出模块采集航天器上的非控制部件的遥测信息，并将所述遥测信息送入平台载荷综合业务单元健康管理模块中，平台载荷综合业务单元健康管理模块根据预设的非控制部件健康管理规则判断所述非控制部件的健康状态，之后将所述非控制部件的健康状态通过1553B总线发送到中心处理器，同时平台载荷综合业务单元健康管理模块还将所述平台载荷综合业务单元的健康状态通过1553B总线发送给中心处理器；控制综合业务单元中的控制推进遥测采集模块采集航天器上的控制部件的遥测信息，并将所述控制部件的遥测信息送入控制综合业务单元健康管理模块中进行处理，控制综合业务单元健康管理模块根据预设的控制部件健康管理规则判断所述控制部件的健康状态，之后将所述控制部件的健康状态通过1553B总线发送到中心处理器，同时控制综合业务单元健康管理模块还将所述控制综合业务单元的健康状态通过1553B总线发送给中心处理器；外部报警接口模块将地球敏感器的健康状态发送给专用检测和模式控制模块，专用检测和模式控制模块根据外部报警接口模块发送过来的地球敏感器的健康状态判断地球敏感器是否发生故障，若健康状态为地球敏感器信号丢失，即发生地球敏感器信号丢失故障，则专用检测和模式控制模块发送对日定向指令序列令航天器转入对日定向安全模式；中心处理器中的FDIR中心控制任务模块根据1553B总线传输过来的信息和预设的健康管理规则判断平台载荷综合业务单元和控制综合业务单元的健康状态，如果发生故障，则通过1553B总线发送指令恢复序列给平台载荷综合业务单元或控制综合业务单元，对发生故障的单元进行重构，同时，FDIR中心控制任务模块还通过1553B总线和遥测采集指令输出模块发送非控制部件重组指令序列给发生故障的非控制部件，令其恢复正常，通过1553B总线和控制推进遥测采集模块发送控制部件重组指令序列给发生故障的控制部件，令其恢复正常；中心处理器中的关联故障健康管理模块处理航天器能源和姿态的健康状态，若航天器能源发生故障，则发送指令序列对与航天器能源相关联的部件进行重组，令航天器能源恢复正常，若航天器姿态发生故障，则发送指令序列对与航天器姿态相关联的部件进行重组，令航天器姿态恢复正常；中心处理器将其自身的健康状态信息发送给专用检测和模式控制模块，若中心处理器发生故障，则专用检测和模式控制模块发送指令恢复序列令中心处理器恢复正常。