CN106909134A - 一种卫星控制系统故障诊断测试方法 - Google Patents

一种卫星控制系统故障诊断测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106909134A
CN106909134A CN201710071418.5A CN201710071418A CN106909134A CN 106909134 A CN106909134 A CN 106909134A CN 201710071418 A CN201710071418 A CN 201710071418A CN 106909134 A CN106909134 A CN 106909134A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fault
simulator
computer
control system
failure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710071418.5A
Other languages
English (en)
Inventor
裴甲瑞
王新
吴敬玉
石晓涵
陈秀梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Original Assignee
Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Aerospace Control Technology Institute filed Critical Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Priority to CN201710071418.5A priority Critical patent/CN106909134A/zh
Publication of CN106909134A publication Critical patent/CN106909134A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
    • G05B2219/24065—Real time diagnostics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种卫星控制系统故障诊断测试方法，控制故障模拟装置进行内部切换，使星载计算机与故障模拟器的相应接口接通实现数据交互；故障模拟控制计算机发送相关产品的故障类型、故障数据和故障次数；故障模拟器模拟相应故障，并输出与产品匹配的物理特性信号至星载计算机；星载计算机进行故障诊断，并进行故障切换与系统重构。本发明可以有效对卫星控制系统的故障诊断与系统重构方案进行全面测试，同时即不破坏产品的物理状态，也能更接近于真实在轨飞行的产品组成。该方法大大提高了以往测试方法的全面性、真实性和可靠性，对确保卫星控制系统的可靠稳定运行具有积极作用。

Description

一种卫星控制系统故障诊断测试方法
技术领域
本发明涉及一种测试方法，具体涉及一种基于产品故障模拟器的卫星控制系统的故障诊断测试方法。
背景技术
卫星控制系统是卫星中最复杂、最重要的分系统之一，其任何部件的故障都有可能导致卫星部分或全部功能丧失，因此，系统设计中一项非常重要工作就是故障诊断与系统重构设计，也就需要重视卫星控制系统的故障诊断测试。如果故障诊断测试覆盖性不全，最终可能导致严重后果，造成巨大经济损失。
现有的故障诊断测试方法具有一定的局限性：
1、操作复杂，可靠性低
原有的测试方法是在故障产品与星载计算机间增加转接盒，更换故障产品时需要对整个系统断电、操作后再加电进行相应的故障诊断测试，操作非常复杂，可靠性低。
2、故障模拟类型受限、损害单机的概率非常大
当进行单机极限情况（如单机通讯中断、状态字错、输出数据异常等）进行测试时，可能对物理部件带来一定程度的破坏，造成不必要的损失和浪费。
3、故障验证覆盖性不全，可靠性低
由于能模拟的故障类型少，有些故障很难实现，不能充分模拟单机或系统各种故障，故障验证覆盖性不全，导致有些故障类型的故障测试不可测，仅通过走查姿轨控软件进行，可靠性比较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卫星控制系统故障诊断测试方法，基于产品模拟器和故障模拟装置实现卫星控制系统的故障诊断测试，从而充分进行故障诊断和系统重构试验，充分考核故障诊断方案的合理性，充分考核星载控制系统软件对单机故障的识别与对策的正确性，彻底暴露软件潜存的问题，真正提高系统的可靠性。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种卫星控制系统故障诊断测试方法，其中故障模拟控制计算机控制故障模拟装置进行内部切换，使星载计算机与故障模拟器分别连接所述故障模拟装置的相应接口接通，实现星载计算机与故障模拟器的数据交互；
故障模拟控制计算机向故障模拟器，发送相关产品的故障类型、故障数据和故障次数；故障模拟器模拟相应故障，并输出与产品匹配的物理特性信号至星载计算机；
星载计算机根据故障模拟器输出的信息进行故障诊断，并根据故障诊断与系统重构方案进行故障切换与系统重构，来进行卫星控制系统故障诊断测试。
优选地，所述故障模拟装置具有分别连接星载计算机、真实产品和故障模拟器的不同接口；
所述故障模拟装置的默认状态，是使星载计算机与真实产品的相应接口连通；在故障诊断测试中，通过切换使星载计算机与故障模拟器的相应接口连通。
优选地，所述故障模拟控制计算机通过网络交换机，连接故障模拟装置以发送驱使星载计算机从与真实产品连通切换为与故障模拟器连通的指令，以及连接故障模拟器以发送通过该故障模拟控制计算机所设定的故障类型、故障数据和故障次数。
本发明采用的方法，与现有技术相比，其优点和有益效果是：
1、操作简单，可靠性高
该测试方法可以随时切换星载计算机与真实产品或故障模拟器进行数据交互，操作方便，可靠性高。
2、真实性高
本测试方法，可以仅切换需要模拟故障的产品，尽可能多的使用真实产品，同时故障模拟器模拟的产品故障模式及输出数据与真实产品一致，能更真实体现卫星在轨飞行时卫星控制系统的故障诊断与系统重构。
3、安全性强，研制成本低
该方法操作简单，不会对单机的安全带来任何危害，克服了用真实产品来模拟故障的弊端，不仅可降低研制成本，也可以减少不必要损失。
4、通用性强
该方法与卫星型号无关，可用于各种需要进行故障诊断测试的卫星控制系统，通用性强。
附图说明
以下将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：
图1是卫星控制系统故障诊断试验的示意框图；
图2是卫星控制系统故障模拟控制界面的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明中通过故障模拟器，来模拟产品故障时的故障模式（或故障类型）及故障数据，同时输出与产品输出一致的物理特性信号至星载计算机。
本发明中还设置有故障模拟装置，其具有不同的接口分别连接星载计算机、真实产品和故障模拟器，通过故障模拟装置内部切换可选择将星载计算机与真实产品或故障模拟器之中的一个连通来进行数据交互。
其中，故障模拟装置的默认状态，例如是将星载计算机与真实产品连通。当要进行故障诊断测试时，需切换使故障模拟器与星载计算机进行通讯。具体的示例中，由故障模拟控制计算机通过网络，分别连接故障模拟装置和故障模拟器。
如图2所示，是卫星控制系统故障模拟控制界面的示意图。用于故障模拟控制计算机选择控制单机类型、控制故障模拟装置的切换，以及控制发送故障模式、故障数据及故障次数至故障模拟器。通过网络交换机，还可以使故障模拟装置、故障模拟器与其他的控制计算机，如动力学模拟计算机交互，来进行相应模拟测试，本文不一一赘述。
本发明在故障诊断测试中，故障模拟控制计算机发送相关指令，以控制故障模拟装置进行切换，使星载计算机与故障模拟器进行数据交互；
然后，故障模拟控制计算机通过网络，发送相关产品的故障类型、故障数据和故障次数至故障模拟器；
故障模拟器模拟相应故障，并输出与产品匹配的物理特性信号至星载计算机；
星载计算机根据故障模拟器输出的信息进行相应的故障诊断，并根据故障诊断与系统重构方案进行故障切换与系统重构，从而实现卫星控制系统故障诊断测试，验证系统故障诊断与系统重构方案的正确性，验证星载控制系统软件的正确性。
此外，星载计算机根据故障数据进行故障判别与系统重构后，还可以切换至与真实产品进行数据交互，从而更真实地完成卫星控制系统的测试。
综上所述，通过本发明的测试方法，可以有效的对卫星控制系统的故障诊断与系统重构方案进行全面测试，同时即不破坏产品的物理状态，也能更接近于真实在轨飞行的产品组成。该方法大大提高了以往测试方法的全面性、真实性和可靠性，对确保卫星控制系统的可靠稳定运行具有积极作用。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (3)

1.一种卫星控制系统故障诊断测试方法，其特征在于，
故障模拟控制计算机控制故障模拟装置进行内部切换，使星载计算机与故障模拟器分别连接所述故障模拟装置的相应接口接通，实现星载计算机与故障模拟器的数据交互；
故障模拟控制计算机向故障模拟器，发送相关产品的故障类型、故障数据和故障次数；故障模拟器模拟相应故障，并输出与产品匹配的物理特性信号至星载计算机；
星载计算机根据故障模拟器输出的信息进行故障诊断，并根据故障诊断与系统重构方案进行故障切换与系统重构，来进行卫星控制系统故障诊断测试。
2.如权利要求1所述的卫星控制系统故障诊断测试方法，其特征在于，
所述故障模拟装置具有分别连接星载计算机、真实产品和故障模拟器的不同接口；
所述故障模拟装置的默认状态，是使星载计算机与真实产品的相应接口连通；在故障诊断测试中，通过切换使星载计算机与故障模拟器的相应接口连通。
3.如权利要求2所述的卫星控制系统故障诊断测试方法，其特征在于，
所述故障模拟控制计算机通过网络交换机，连接故障模拟装置以发送驱使星载计算机从与真实产品连通切换为与故障模拟器连通的指令，以及连接故障模拟器以发送通过该故障模拟控制计算机所设定的故障类型、故障数据和故障次数。
CN201710071418.5A 2017-02-09 2017-02-09 一种卫星控制系统故障诊断测试方法 Pending CN106909134A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710071418.5A CN106909134A (zh) 2017-02-09 2017-02-09 一种卫星控制系统故障诊断测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710071418.5A CN106909134A (zh) 2017-02-09 2017-02-09 一种卫星控制系统故障诊断测试方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106909134A true CN106909134A (zh) 2017-06-30

Family

ID=59208273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710071418.5A Pending CN106909134A (zh) 2017-02-09 2017-02-09 一种卫星控制系统故障诊断测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106909134A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109240127A (zh) * 2018-11-20 2019-01-18 上海航天控制技术研究所 仿真验证平台和仿真验证方法
CN111552584A (zh) * 2020-03-24 2020-08-18 中国空间技术研究院 卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试系统、方法及装置
CN111948688A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 中国科学院微小卫星创新研究院 一种星载自主故障诊断方法及系统
WO2021081687A1 (zh) * 2019-10-28 2021-05-06 中国科学院微小卫星创新研究院 一种用于基于单指标阈值监测卫星单机故障的方法和系统
CN114218966A (zh) * 2021-12-15 2022-03-22 福建省晋江风电开发有限公司 风力发电机故障模拟方法、系统及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101344788A (zh) * 2008-09-02 2009-01-14 南京航空航天大学 小卫星姿态控制可靠性验证的仿真测试设备及其测试方法
CN201903786U (zh) * 2010-10-28 2011-07-20 哈尔滨工业大学 微小型航天器地面自动化测试系统
CN106155041A (zh) * 2016-06-20 2016-11-23 北京控制工程研究所 一种可重构测试设备适配装置及测试方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101344788A (zh) * 2008-09-02 2009-01-14 南京航空航天大学 小卫星姿态控制可靠性验证的仿真测试设备及其测试方法
CN201903786U (zh) * 2010-10-28 2011-07-20 哈尔滨工业大学 微小型航天器地面自动化测试系统
CN106155041A (zh) * 2016-06-20 2016-11-23 北京控制工程研究所 一种可重构测试设备适配装置及测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张新邦 等: "卫星控制系统故障仿真技术研究", 《航天控制》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109240127A (zh) * 2018-11-20 2019-01-18 上海航天控制技术研究所 仿真验证平台和仿真验证方法
WO2021081687A1 (zh) * 2019-10-28 2021-05-06 中国科学院微小卫星创新研究院 一种用于基于单指标阈值监测卫星单机故障的方法和系统
CN111552584A (zh) * 2020-03-24 2020-08-18 中国空间技术研究院 卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试系统、方法及装置
CN111552584B (zh) * 2020-03-24 2024-04-09 中国空间技术研究院 卫星一级故障诊断隔离及恢复功能的测试系统、方法及装置
CN111948688A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 中国科学院微小卫星创新研究院 一种星载自主故障诊断方法及系统
CN111948688B (zh) * 2020-08-12 2023-12-01 中国科学院微小卫星创新研究院 一种星载自主故障诊断方法及系统
CN114218966A (zh) * 2021-12-15 2022-03-22 福建省晋江风电开发有限公司 风力发电机故障模拟方法、系统及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106909134A (zh) 一种卫星控制系统故障诊断测试方法
CN106292336B (zh) 基于嵌入式VxWorks的卫星姿轨控系统的故障模拟系统及方法
Deb et al. QSI's integrated diagnostics toolset
CA1078965A (en) Remote controlled test interface unit
CN103400516B (zh) 调度自动化仿真培训系统和方法
CN105067933A (zh) 用于电子装备测试性验证与评估的通用系统及测试方法
US7787577B2 (en) Asynchronous interface methods and apparatus
CN101158847B (zh) 变电所软件仿真平台搭建方法及不停电升级改造的方法
CN108804261A (zh) 连接器的测试方法及装置
CN102999041A (zh) 适用于列车自动控制系统atc的环境仿真器
CN100465840C (zh) 对技术设备进行仿真的方法
CN109728943A (zh) 故障模拟器及计算机联锁can总线通信故障测试方法
CN107491055A (zh) 总线的测试系统和方法
CN106409091A (zh) 电力系统中二次回路模拟故障排查仿真实现方法及系统
CN110611312B (zh) 一种变电站间隔层全景数据在线模拟系统及方法
CN114860518A (zh) 功能安全系统的检测方法、系统、电子设备、存储介质
RU2549523C1 (ru) Способ мутационного тестирования радиоэлектронной аппаратуры и ее управляющего программного обеспечения
CN107093366A (zh) 一种数控机床故障诊断考核系统与方法
CN115903737A (zh) 一种二乘二取二计算机自动化测试系统及方法
CN111044826B (zh) 检测方法及检测系统
CN111552263B (zh) 用于检查工业设施的方法、计算机可读存储介质和系统
CN112967582A (zh) 线路自动检测系统
CN109240127A (zh) 仿真验证平台和仿真验证方法
CN112306039A (zh) 一种全电子联锁系统调试方法及系统
CN106774283A (zh) 一种卫星控制系统通用的故障模拟装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170630