一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器测点优化方法

摘要

一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器测点优化方法，(1)对角速率测量敏感器进行功能模块划分，建立各功能模块的信号流图，并在信号流图中标明所有测点；(2)对角速率测量敏感器进行故障模式影响分析FMEA，确定角速率测量敏感器的故障模式以及故障影响，并根据故障影响将故障模式添加到信号流图中；(3)建立故障-测点相关矩阵，(4)根据信号流图，对相关矩阵赋值；(5)根据步骤(4)建立的故障-测点相关矩阵D，对角速率测量敏感器进行故障可检测性分析。本发明克服现有技术的不足，能够保证在满足资源约束的情况下检测和分离尽可能多的故障，为卫星控制系统的可诊断性设计提供依据。

主权项

一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器测点优化方法，其特征在于步骤如下：(1)对角速率测量敏感器进行功能模块划分；功能模块划分原则是将具有独立接口、能够完成一定功能的部分划分为一个功能模块；根据角速率测量敏感器的工作原理，建立上述各功能模块的信号流图，并在信号流图中标明所有测点；(2)对角速率测量敏感器进行故障模式影响分析FMEA，确定角速率测量敏感器的故障模式以及故障影响，并根据故障影响将故障模式添加到信号流图中；(3)建立故障‑测点相关矩阵，具体定义如下： D = d 11 d 12 . . . d 1 n d 21 d 22 . . . d 2 n . . . . . . . . . . . . d m 1 d m 2 . . . d mn 其中，m为故障模式个数，n为测点个数，矩阵的行向量为各故障模式在各个测点上反映的信息，列向量为测点可测得的故障信息；dij为矩阵元素，i＝1，2，…，m，j＝1，2，…，n；(4)根据信号流图，针对每个故障模式沿信号输出方向按广度优先搜索遍历所有功能模块，在相关矩阵中将各个故障与其可达测点所对应的元素赋值为1，即如果故障模式i能够影响到测点j，则dij＝1，否则dij赋值0；(5)根据步骤(4)建立的故障‑测点相关矩阵D，对角速率测量敏感器进行故障可检测性分析：(5.1)将故障‑测点相关矩阵中代表角速率测量敏感器角速度数字量输出的测点记为必需测点；(5.2)根据所选测点Tj变更相关矩阵；如果在故障‑测点相关矩阵中与Tj相 关的元素dij＝1，则将相关矩阵中dij＝1所对应行中各元素均设置为0，从而得到变换后的相关矩阵D′，d′ij为变换后的相关矩阵D′的元素；第一个所选测点为步骤(5.1)确定的必需测点；(5.3)计算剩余测点的故障检测权值WFDj： W FDj = Σ k = 1 m d ij ′ ; (5.4)将最大的WFDj对应的测点作为下一个所选测点Tj，从步骤(5.2)循环执行，直到所有测点的故障检测权值WFDj均为0为止；(5.5)将所有测点中未被作为所选测点的测点记为故障检测冗余测点并去除。