[发明专利]一种基于解析冗余关系的卫星控制系统敏感器可诊断性确定方法

权利要求书

1.一种基于解析冗余关系的卫星控制系统敏感器可诊断性确定方法，其特征在于步骤如下： 

第一步，根据同类敏感器的测量模型，生成解析冗余关系集合，构建解析冗余关系与部件故障的关联矩阵，根据可诊断性判据完成同类敏感器的可诊断性确定； 

第二步，若第一步中不可检测故障集合或不可分离故障集合不是空集，则根据运动学模型，建立不同类敏感器的混合模型，再根据第一步中的解析冗余关系生成方法、关联矩阵的构建方法和可诊断性判据完成不同类敏感器的可诊断性确定，对可诊断性确定结果进行更新； 

第三步，基于第二步获得的故障可诊断性确定结果，利用可诊断性度量指标计算方法，得到故障模式的故障可检测度和可分离度以及敏感器故障可检测率和可分离率。 

2.根据权利要求1所述的基于解析冗余关系的卫星控制系统敏感器可诊断性确定方法，其特征在于：所述第一步中生成解析冗余关系集合的方法实现如下： 

(1)从矩阵H中任取两行构成矩阵与之对应地从Y中抽取相关行构成矩阵然后逐一判断矩阵的秩是否为1，整理所有秩为1的矩阵得到H₂，并获得与其之对应的Y₂，其中，表示从矩阵H中任取两行构成的第i个矩阵表示从矩阵Y中任取两行构成的第j个矩阵

(2)与步骤(1)类似，依次判断任取三行、四行直到n_y行的各种情况，分别得到这里需要重点说明的是，上述得到可能存在内容的重叠，需要将其删除。以H₄为例阐述删除重叠内容的思路：在矩阵 中，若某个矩阵包含了H₂和H₃中的或则直接丢弃该矩阵，无需再进行秩运算以及后续的处理

(3)寻找矩阵V_k，使其满足V_kH_k=0，则得到解析冗余关系为：ARR_k=V_kY_k； 

(4)对于k=2,3,…,n_y，分别执行步骤(3)，得到解析冗余关系集合 。

3.根据权利要求1所述的基于解析冗余关系的卫星控制系统敏感器可诊断性确定方法，其特征在于：所述第一步中解析冗余关系与部件故障的关联矩阵D_ARR为： 

其中，行向量为解析冗余关系，列向量为部件故障，n_ARR为解析冗余关系个数，n_component为部件个数，矩阵中的元素d_i,j满足(i=1,2,…,n_ARR,j=1,2,…,n_componet)： 

4.根据权利要求1所述的基于解析冗余关系的卫星控制系统敏感器可诊断性确定方法，其特征在于：所述第一步中可诊断性判据为： 

(1)在关联矩阵D_ARR中,若故障f_j对应列的所有元素都为0，则称此故障为不可检测的，即 

UD={f_j|d_i,j=0,i=1,2,…,n_ARR} 

其中，UD表示不可检测故障集合； 

(2)在关联矩阵D_ARR中,若故障f_j对应列中至少有一个元素不为0，则称该故障为可检测的，即 

其中，ED表示可检测故障集合； 

(3)对于故障集合F={f₁,f₂,…,f_k}，若任意两个故障所在列的所有元素完全相同，则称故障集合F中所有故障不具有可分离性，即 

其中，表示逻辑异或运算，UI表示不可分离故障集合； 

(4)对于p个敏感器部件，若得到的解析冗余关系个数为q，则使所有部件故障具有可分离性的必要条件是：