[发明专利]一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法

权利要求书

1.一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)建立卫星姿控系统健康评估指标集：按照层次分析法将卫星姿控系统进行层次分级，得到各级系统的健康评估因子，并且根据卫星运行姿态的具体工况对各级健康因子进行筛选，确定健康评估指标项；

(2)待评估指标集数据预处理：对步骤(1)筛选出的健康评估指标项对应的遥测数据进行奇异点剔除、线性降噪和无量纲化处理，去除数据采集过程中的背景噪声和各遥测数据中的不同的量纲；

(3)提取多工作模式训练样本数据：根据卫星在轨工作模式下的工作状态数据，构建符合当前工作模式需求的健康评估贝叶斯网络，并对工作状态数据进行降维处理，且训练样本数据中带有典型工作模式标签以进行识别；

(4)建立基于样本数据的贝叶斯健康评估网络：所述贝叶斯健康评估网络的叶子节点为姿控系统健康状态，中间节点为姿控系统部件，根节点为部件对应的数据特征；

(5)确定卫星姿控系统健康状态：将待评估卫星的遥测数据经过预处理和特征提取，识别典型工况标签后，将数据特征输入所构建存储的典型工况贝叶斯网络中，贝叶斯网络根据条件概率计算得到当前的健康状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法，其特征在于：步骤(1)通过层次分析法建立卫星姿控系统健康评估指标集，包括根据确定卫星姿控系统健康评估指标建立指标比较判断矩阵，通过计算矩阵的最大特征值以及对应特征向量，得出不同因素的权重或优先级。

3.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法，其特征在于：步骤(3)中降维处理的方法为局部保持投影法，通过自适应鉴别局部保持投影实现数据降维。

4.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法，其特征在于：步骤(3)所述的工作模式包括：

(a)消除初偏模式：消除星箭分离干扰和太阳帆板展开扰动，由姿态敏感器提供角度和角速度信息，通过姿控系统执行器控制建立星体对地定向姿态；

(b)对地定向模式：通过姿态敏感器提供姿态信息，姿控系统执行器进行星体姿态调整与控制，建立星体对地的三轴姿态；

(c)轮控启动模式：动量轮启动，将角动量控制到标称值附近，建立整星零动量，消除动量轮启动产生的干扰，确定和控制星体姿态，同时对地定向；

(d)对地三轴稳定模式：卫星姿控系统控制星体在X、Y、Z三个方向上均稳定，与地球保持一定的姿态关系；

(e)对地扫描模式：此模式下卫星长时间保持姿态机动及姿态偏置飞行状态。