文档介绍：工学硕士学位论文

基于定性模型的卫星热控系统故障
诊断方法的研究

THE RESEARCH ON SATELLITE THERMAL
CONTROL SYSTEM DIAGNOSIS BASED ON
QUALITATIVE MODEL

王聪

哈尔滨工业大学
2009年6月
国内图书分类号:TP206 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:

工学硕士学位论文

基于定性模型的卫星热控系统
故障诊断方法的研究

硕士研究生:王聪
导师:徐敏强教授
申请学位:工学硕士
学科、专业:一般力学与力学基础
所在单位:飞行器动力学与控制研究所
答辩日期:2009 年 6 月 29 日
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index: TP206
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Dissertation for the Master Degree in Engineering

THE RESEARCH ON SATELLITE THERMAL
CONTROL SYSTEM DIAGNOSIS BASED ON
QUALITATIVE MODEL

Candidate: Wang Cong
Supervisor: Prof. Xu Minqiang
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
General Mechanics and Mechanics
Specialty:
Foundations
Spacecraft Dynamics and Control
Affiliation:
Institute
Date of Defence: June, 2009
Degree Conferring Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
热控系统是航天器重要的分系统,它直接影响到其它分系统的工作状态
和航天器的使用寿命。因此,对该系统进行故障检测、故障分析有重大现实
意义。本文应用基于定性模型的故障诊断系统,为卫星热控系统设计故障诊
断系统,此系统可视化好,操作性强,克服了定量模型计算复杂,基于传统
规则方法知识获取困难和灵活性差的缺点。
本文首先介绍基于定性模型的诊断方法原理,选取了 Livingstone 系统
作为故障诊断引擎,然后介绍了卫星的热控系统的组成,同时分析了卫星热
控系统经常发生的故障模式以及故障机理。在掌握了卫星热控系统各部件工
作原理和相互之间关系后,应用 Livingstone 引擎搭建热控系统故障诊断的
定性模型。应用定性模型,根据卫星实时遥测得到的热控数据进行故障诊
断,由于卫星遥测数据是定量值,所以设计了前端数据处理软件模块将定量
值转化成定性值,再生成 Livingstone 引擎可识别的场景文件,最后对故障
场景进行验证,仿真,诊断故障。
本文根据基于定性模型诊断理论,设计和实现了基于定性模型的卫星热
控故障诊断系统,开发了前端数据输入软件,进行了故障场景的验证与仿
真。此系统为卫星热控系统实时诊断故障,可视化,快速诊断故障,搭建了
新的平台。

关键词故障诊断;热控系统;定性模型;数据处理;场景验证
- I -
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Thermal control system is important subsystem of spacecraft, which directly
affects the work of the other subsystems and the spacecraft life. Therefore, fault
detection and fault diagnosis for the system have a major practical
paper apply the qualitative model-based fault diagnosis system
to design fault diagnosis system for satellite thermal control system, it’s the good
visualization and