[发明专利]基于可重构度的卫星在轨健康状态评估方法及评估系统

权利要求书

1.一种基于可重构度的卫星在轨健康状态评估方法，其特征在于，该卫星在轨健康状态评估方法的操作步骤包括：

(1)构建系统结构树：根据卫星系统的物理结构确定系统层次结构，以及根据系统功能确定系统各层次元素间的逻辑关系，得到系统结构树；

(2)确定可重构度：根据系统结构和系统功能，以及所确定的系统各层次元素间的逻辑关系，逐层确定各层次元素的可重构度；

(3)评估部件健康状态，其步骤包括：

(3.1)确定与卫星系统中各部件健康状态有关的遥测参数，并收集部件健康状态下前述遥测参数的遥测数据；

(3.2)根据所收集的遥测数据提取部件健康状态的特征量数据，作为部件健康状态评估的输入数据；

(3.3)根据所述的特征量数据，采用多元状态估计方法或非参数回归方法确定部件健康状态指标值；

(4)评估系统健康状态，其步骤包括：

(4.1)确定元素贡献度：采用层次分析法确定所述系统结构树中下一层次各元素对与其关联的上一层次元素的贡献度；

(4.2)获得系统健康状态指标值：根据上述步骤获得的各层次元素的可重构度、部件健康状态指标值以及元素贡献度，逐层确定系统各层次元素的健康状态指标值；

(4.3)设定健康状态指标值的健康阈值和危险阈值，若健康状态指标值小于等于1且大于等于健康阈值，则认定卫星系统处于健康状态；若健康状态指标值低于健康阈值同时又大于等于危险阈值，则认定卫星系统的健康状态未知；若健康状态指标值低于危险阈值，则认定卫星系统处于不健康状态。

2.根据权利要求1所述的卫星在轨健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中，确定可重构度的具体操作步骤包括：

对于系统元素s，基于其构成元素的可重构数确定s的可重构度；

设s的构成元素为e₁,e₂,…,e_m，Re表示某q个元素同时发生故障是否可重构，定义为：

则s的q重可重构度为

其中，为m中取q的组合数。

3.根据权利要求2所述的卫星在轨健康状态评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中，基于如下(a)-(c)中的任一规则确定的故障为可重构：

(a)在所述构成元素e₁,e₂,…,e_m中存在足够的备件替换则的故障可重构；

(b)若通过中元素的重组实现了系统元素s的功能，则的故障可重构；

(c)在规定时间内的故障皆可恢复且不影响系统元素s的功能，则的故障可重构。