[发明专利]一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故障诊断系统

权利要求书

1.一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故障诊断系统，其特征在 于：包括数据接收处理模块、故障检测模块、故障定位模块、与故障判据存 储模块；

所述数据接收处理模块，根据数据通信协议，接收和解析运载火箭地面 测试发射的测试数据，根据设定的参数测量范围对运载火箭地面测试发射的 测试数据进行野点剔除处理，野点即为参数测量范围以外的点，并将野点剔 除后的运载火箭地面测试发射测试数据，即待检测参数，输出至故障检测模 块和故障定位模块；

故障判据存储模块，预先储存的规则检测算法或数学模型、规则检测算 法和故障树；

所述故障检测模块，接收数据接收处理模块发送的待检测参数，运用故 障判据存储模块中预先储存的规则检测算法或数学模型，对待检测参数进行 检测，得到待检测参数是否异常的检测结果，如果待检测参数异常，将异常 的待检测参数加入异常参数列表中，输出至故障定位模块；如果待检测参数 正常，完成检测；

所述故障判据存储模块中预先储存的规则检测算法为：设置运载火箭地 面测试发射的测试数据的期望值，即正常工作的值，和误差范围，若数据接 收处理模块发送的待检测参数与该正常工作期望值不符，再判断该待检测参 数是否在设定的误差范围内，如果该待检测参数也不在误差范围内，则判定 运载火箭地面测试发射的测试数据异常，即运载火箭地面测试发射不正常； 若数据接收处理模块发送的待检测参数与该正常工作的值，即期望值相符， 则判定运载火箭地面测试发射的测试数据正常；

所述数学模型为：设置待检测参数的检测理论值计算公式，即数学模型， 和待检测参数的正常偏差阈值；将数据接收处理模块发送的待检测参数代入 数学模型，计算得到数学模型输出的待检测参数理论值，将数据接收处理模 块接收的待检测参数的理论值与实测值比较，若理论值与实测值的偏差小于 设定的待检测参数的正常偏差阈值，则判定待检测参数输出正常，否则待检 测参数输出异常，并将数据接收处理模块接收的待检测参数加入异常参数列 表中，实现了运载火箭地面测试发射参数的故障检测；

所述故障定位模块，接收故障检测模块发送的异常参数列表，提取出异 常参数后，故障定位模块，根据故障判据存储模块预存的故障树，采用故障 树分析法对异常参数列表中的异常参数进行故障定位，得到运载火箭地面测 试发射过程的故障定位结果，即将异常参数作为故障树中的顶事件，找出导 致参数异常这一顶事件发生的所有可能的故障模式的最小割集，即找到导致 参数异常的原因，对故障进行定位。

2.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故 障诊断系统，其特征在于：当所述待检测参数为贮箱压力，规则检测算法中 的贮箱压力的期望值能够根据运载火箭动力系统性能指标确定。

3.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故 障诊断系统，其特征在于：当所述待检测参数为长征三号甲火箭的一级氧箱 压力，规则检测算法中的一级氧箱压力的期望值为0.20Mpa，误差范围为 0～0.09Mpa；当所述待检测参数为长征三号乙火箭的一级燃箱压力，规则检 测算法中的一级燃箱压力的期望值为0.22Mpa，误差范围为0～0.1Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故 障诊断系统，其特征在于：当所述待检测参数为长征三号甲火箭的二级氧箱 压力，规则检测算法中的二级氧箱压力的期望值为0.22Mpa，误差范围为 0～0.12Mpa；当所述待检测参数为长征三号乙火箭的二级燃箱压力，规则检 测算法中的二级燃箱压力的期望值为0.17Mpa，误差范围为0～0.12Mpa。

5.根据权利要求1所述的一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故 障诊断系统，其特征在于：当待检测参数为姿控系统DA输出参数时，DA 输出参数的理论值计算公式如下：

DA输出理论值＝速率陀螺参数系数1*速率陀螺输出值1+速率陀螺参数 系数2*速率陀螺输出值2+速率陀螺参数系数3*速率陀螺输出值3。

6.根据权利要求5所述的一种用于运载火箭测试发射过程的多策略故 障诊断系统，其特征在于：针对长征三号甲火箭，速率陀螺参数系数1、速 率陀螺参数系数2、速率陀螺参数系数3由姿控系统根据需要的指标确定， 速率陀螺输出值1、速率陀螺输出值2、速率陀螺输出值3根据数据通信协 议，接收和解析运载火箭地面测试发射的测试数据。