[发明专利]一种航天器机电部件的健康状态评估方法和装置

说明书

本发明涉及一种航天器机电部件的健康状态评估方法和装置，该方法包括：获取航天器机电部件的待测数据，待测数据包括机电部件的自身参数和航天器的整体参数的数据；对每种参数的待测数据依次进行离群点处理、特征提取处理和标准化处理得到每种参数的目标特征；将所有参数的目标特征输入训练好的健康状态评估模型中得到待测数据对应的健康因子，健康因子用于表征机电部件的健康状态，健康状态评估模型通过以机电部件的样本特征作为输入和以样本特征对应的样本健康因子作为输出来对预设的神经网络进行训练得到，样本特征通过对机电部件的样本数据依次进行离群点处理、特征提取处理和标准化处理得到。本发明能够有效评估航天器机电部件的健康状态。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种航天器机电部件的健康状态评估方法和装置。

背景技术

机电部件在航天器中扮演着重要角色，是决定航天器功能、性能的关键部件。由于机电部件的组成结构较为复杂，其在轨故障比例较高，尤其是由于存在转动组件而导致产生性能退化过程。机电部件的健康状态对航天器的可靠性具有重要影响，在一定程度上决定了航天器的运行寿命。因此，基于航天器在轨数据评估机电部件的健康状态，这对保证航天器的安全稳定运行具有重要意义。然而，相关技术难以有效评估航天器机电部件的健康状态。

发明内容

为了有效评估航天器机电部件的健康状态，本说明书实施例提供了一种航天器机电部件的健康状态评估方法和装置。

第一方面，本说明书实施例提供了一种航天器机电部件的健康状态评估方法，包括：

获取航天器机电部件的待测数据；其中，所述待测数据包括机电部件的自身参数和航天器的整体参数的数据；

对每种参数的待测数据依次进行离群点处理、特征提取处理和标准化处理，得到每种参数的目标特征；

将所有参数的目标特征输入训练好的健康状态评估模型中，得到所述待测数据对应的健康因子；其中，所述健康因子用于表征所述机电部件的健康状态，所述健康状态评估模型是通过以所述机电部件的样本特征作为输入和以所述样本特征对应的样本健康因子作为输出来对预设的神经网络进行训练得到的，所述样本特征是通过对所述机电部件的样本数据依次进行离群点处理、特征提取处理和标准化处理得到的。

在一种可能的设计中，所述机电部件包括动量轮、控制力矩陀螺、惯性姿态敏感器和帆板驱动机构中的至少一种；

和/或，

所述自身参数包括电流参数、温度参数和转速参数中的至少一种；

和/或，

所述整体参数包括姿态参数、轨道参数、环境参数和指令参数中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述特征提取处理所提取的特征包括峰值、平均值、标准差、绝对平均值、方根幅值和峭度中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述样本健康因子是通过如下方式得到的：

对每种参数的样本特征进行降维处理，得到每种参数的一维融合特征；

对所有参数的一维融合特征进行降维处理，得到所述样本数据对应的一维目标特征；

对所述一维目标特征进行曲线拟合，得到样本拟合曲线；

将所述样本拟合曲线的拟合值作为样本健康因子。

在一种可能的设计中，所述降维处理采用主元分析法。

在一种可能的设计中，所述对所述一维目标特征进行曲线拟合，得到样本拟合曲线，包括：

基于所述一维目标特征的变化趋势，对所述一维目标特征进行标准化处理，得到一维标准特征；其中，所述变化趋势包括上升趋势和下降趋势；