一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器可诊断性确定方法

摘要

一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器可诊断性确定方法，(1)对角速率测量敏感器进行功能模块划分，建立各模块的信号流图，并在信号流图中标明现有指定的测点；(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、故障发生概率、故障严酷度以及故障影响，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)为故障-测点矩阵赋值；(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；(6)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分离性分析；(7)确定角速率测量敏感器的可诊断性，可诊断性采用故障检测率RD和故障分离率RI进行度量。

主权项

1.一种基于相关矩阵的卫星角速率测量敏感器可诊断性确定方法，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，建立上述各模块的信号流图，并在信号流图中标明现有指定的测点；(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、故障发生概率、故障严酷度以及故障影响，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：$D=\left[\begin{array}{cccc}{d}_{11}& d_{12}& ...& d_{1n}\\ d_{21}& d_{22}& ...& d_{2n}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ d_{m1}& d_{m2}& ...& d_{\mathrm{mn}}\end{array}\right]$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；d_ij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d_ij＝1，否则d_ij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，故障可检测性采用可检测度γ_Di进行度量：将故障-测点相关矩阵中，行所有元素均为0的故障模式记为不可检测故障模式，否则记为可检测故障模式；(6)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分离性分析，可分离性采用可分离度γ_Ii进行度量：若存在与故障模式F_i对应行的所有元素相同的故障模式，则认为故障F_i不可分离，否则，故障模式F_i不可分离；所有行元素相同的故障模式组成的集合称为模糊组；其中，M为包含故障模式F_i的模糊组的维数，即模糊组中包含的所有故障模式个数；(7)确定角速率测量敏感器的可诊断性，可诊断性采用故障检测率R_D和故障分离率R_I进行度量，$R_D=\frac{\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{w}_i{\gamma }_{\mathrm{Di}}}{\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{w}_i}$$R_I=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{w}_i{\gamma }_{\mathrm{Ii}}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{w}_i}$其中：w_i为根据故障模式F_i的严酷度、故障发生概率确定的加权系数。