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基于故障树的遥感卫星接收系统故障诊断专家系统研究

孙爱民

基于故障树的遥感卫星接收系统故障诊断专家系统研究

孙爱民1
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作者信息

  • 1. 中国科学院大学
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摘要

随着卫星遥感技术的发展,遥感卫星接收系统承担着越来越多的数据接收任务,其可靠性保障问题成为遥感应用中亟待研究的课题之一。由于遥感卫星接收系统自身结构的复杂性,某一处设备故障可能导致整个系统不可用,使得接收系统的故障诊断十分困难。同时,数据接收任务具有时效性较高的特点,技术人员与专家解决故障受空间和时间限制,这对接收系统自动故障诊断能力提出了较高的要求,传统的故障诊断方法已不能满足目前实际系统的需求。因此,构建一个智能化、自动化的故障诊断系统对于提高遥感卫星接收系统的可靠性和运行保障水平具有重要的意义。本文研究基于故障树的接收系统故障诊断专家系统,在接收系统出现故障时定位故障原因并提供系统恢复建议。 本文首先在分析遥感卫星接收系统结构、功能原理和数据接收过程的基础上,对接收系统设备内部板卡的故障监测点设计及配置原则进行研究,以故障监测点、自动化测试和任务执行信息作为故障诊断分析的数据来源;其次,对接收系统的故障树进行研究,分析系统故障与设备单元故障的逻辑关系,建立以“系统失效”和“任务执行失败”为顶事件故障树模型,对故障树进行定性和定量分析,求出最小割集及其概率重要度;然后,设计基于故障树的故障诊断专家系统,利用已建立的故障树设计专家系统的知识库与推理机,将最小割集转化为产生式规则,以概率重要度作为规则优先级,并结合知识框架表示,提高诊断效率;最后,设计并实现诊断系统功能模块以及系统界面,从整体上介绍本文的接收系统故障诊断系统结构功能及工作流程,在实验室环境下进行模拟诊断测试,验证系统的正确性和有效性。 基于故障树的接收系统故障诊断专家系统结合了故障树层次、逻辑关系清晰与专家系统快速诊断的优点,能够对接收系统出现的故障及时并正确地做出分析、推理和解释,为故障检修人员提供决策支持。本文对故障诊断系统的设计与实现,可以有效提高遥感卫星接收系统的自动故障诊断能力,具有一定的实用价值。

关键词

遥感卫星/接收系统/故障诊断/故障树

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授予学位

硕士

学科专业

电子与通信工程

导师

葛小青

学位年度

2015

学位授予单位

中国科学院大学

语种

中文

中图分类号

V4
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