卫星姿态控制系统故障预测及可信度评价方法研究

本项目以卫星姿态控制系统为背景，将多种故障预测方法有机结合，研究一套对工程实践具有指导作用的故障预测与可信度评价方法。通过分析系统的典型故障，获得故障征兆的传播途径，对故障进行可预测性分析；充分利用测试数据、专家知识等定性、定量信息，结合已知的局部模型信息，研究一套适用于卫星姿态控制系统的故障预测方法；考虑信噪比、预测时间和故障阈值等多种因素对故障预测不确定性的影响，研究预测结果的可信度评价方法；搭建卫星姿态控制系统故障预测分布式仿真验证平台,验证研究成果。项目研究成果将为研究卫星的高可靠容错控制打好基础，为提高飞机、航天器和复杂工业系统等复杂系统的可靠性、安全性提供技术支持和理论指导。

本项目研究卫星姿控系统典型故障的传播机理、研究适合于卫星姿控系统的故障预测方法、以及研究故障预测结果的可信度评价方法。通过引入有向图、T-S模糊故障树实现了典型故障的传播机理的研究。结合数据信息和局部模型信息，提出了基于模糊基函数网络的故障预测方法和基于模糊奇偶方程的故障预测方法，以及基于小波包和概率神经网络的传感器故障诊断方法。在故障预测结果的可信度研究中，针对FBFN-AR预测方法，提出了置信因子评价方法。同时，研究了故障预测时间、信噪比等不确定性影响因素对故障预测不确定性的影响。此外，本项目还在系统的可重构性、野值剔除等方面取得一定研究成果。.该项目的研究成果将为提高卫星、飞机等飞行器和复杂工业系统等的可靠性、安全性、使用经济性等提供技术支持和理论指导，具有广泛的应用前景和重要的理论意义。