CN110333710B - 一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法，属于自动化技术领域。本发明系统包括航天器网络接口、快速故障数据输出接口、关键参数采集器、大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单、故障处理执行器。该发明克服了现有技术的不足，通过大数据故障信息存储器将航天器故障信息存储起来，对航天器故障进行综合处理，克服了航天器故障分级处理带来的大量软硬件开销；同时本发明建立航天器在轨故障诊断知识库、故障逻辑推理机，可在轨进行自动诊断，提高了航天器的智能化水平，并通过地面遥控手段不断更新升级故障诊断知识库、故障逻辑推理机，使航天器在轨可靠性增长。

Description

一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法，属于自动化技术领域。

背景技术

传统航天器上没有故障检测和故障处理系统，航天器的在轨故障需要地面地通过对比分析航天器的遥测信息，由业界有经验的专家进行诊断处理，处理过程必须在航天器测控弧段里通过地面站发送上行遥控指令完成，由于我国国境有限，航天器的测控弧段有限，地面跟踪时间短，所以每次航天器过境留给地面处理的时间很短，上行的指令数量有限，导致很多故障得不到及时处理，危机航天器安全，不但造成经济上重大损失，也影响国家战略。

近几年，随着微机电、综合电子以及人工智能等技术的发展，我国也对航天器在轨故障处理进行了研究。最初航天器的各个分系统采用AD等手段对自身的一些重要部件或重要参数进行采集，根据采集的结果对自身故障进行处理，这种方法对分系统的部分部件组件的故障处理是有效的，但是这种方法存在一定的局限性，若分系统重要部件发生故障导致其他分系统无法工作，故障则不能被快速定位和识别，故障得不到有效处理；后来随着综合电子系统的快速发展，对航天器故障进行分级，逐级处理，这种分析方法也是有效的，但是目前的设计分级过多，而且大部分的故障检测在分系统这个层面，没有对航天器的整体故障进行综合处理，也不具备航天器故障知识的更新能力，离航天器智能化的标准还有一定距离。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种航天器在轨故障检测和故障处理系统及方法，通过航天器网络接口以及关键参数采集器，收集航天器网络上的所有数据信息，并对这些信息进行分类整理，实时存储在大数据故障信息存储器中，同时通过关键参数采集器采集航天器的非常重要的参数，整理以后也存储在大数据故障信息存储器中，该系统根据故障诊断知识库、故障逻辑推理机，对大数据故障信息存储器中的数据进行分析，并给出故障结论表，系统再根据故障结论表调用相应的故障处理指令单，并通过故障处理执行器以及航天器网络接口执行故障处理指令单中的指令，完成航天器故障智能自动处理。

本发明的技术解决方案是：一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，包括

航天器网络接口，收集航天器网络上的网络数据，并将收集的网络数据发送至大数据故障信息存储器；

关键参数采集器，通过数据转换接口，采集航天器参数信息，并将收集的参数信息发送至大数据故障信息存储器；

大数据故障信息存储器，将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中；

故障诊断知识库，包括根据航天器的故障模式建立的故障判断参数列表和先验故障诊断知识，并且由地面根据航天器的运行情况进行更新；

故障逻辑推理机，根据所述大数据故障信息存储器中存储的网络数据和参数信息，以及故障诊断知识库，诊断并推理出航天器的故障；

故障结论表，根据故障逻辑推理机推理出的航天器的故障，生成航天器故障列表，所述航天器故障列表包括故障的位置、故障的原因以及故障处理的方法；

故障处理指令单，包括每一种故障对应的一个故障处理指令；根据航天器故障列表，将对应的故障处理指令发送至故障处理执行器；所述故障处理指令包括指令执行信息、指令执行的相对时间和指令发送的设备地址；

故障处理执行器，接收故障处理指令，解析故障处理指令单中的指令信息，并将指令信息发送至对应设备地址，按指令执行的相对时间和指令执行信息进行执行；

快速故障数据输出接口，接收地面的指令，将大数据故障信息存储器中存储的的信息传输至地面站；地面对航天器的故障信息进行分析，将分析结果作为更新数据，对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新。

进一步地，所述将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中的方法为：将接收的网络数据和参数信息按照航天器分系统和时间参数进行分类整理，然后以表格化的方式存储在存储器中。

进一步地，所述对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新的方法为：

将更新数据处理为航天器识别的遥控指令；

通过地面站的遥控通道，将遥控指令发送给航天器的接收设备；

航天器的接收设备解析遥控指令，并打包成数据存储单元可以识别的数据包，发送给数据存储单元；所述数据存储单元包括大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表和故障处理指令单；

数据存储单元接收数据包，进行处理后，擦除数据存储单元中对应的数据，然后写入数据包中的数据，完成更新。

进一步地，所述故障诊断知识库包括表征故障类型的故障种类、根据网络特点而分配给每一个分系统的系统ID、区分同一个分系统中的不同数据类型的包识别、大数据故障信息存储器中存储具体数据段的段位和判断是否发生故障的依据关系。

进一步地，所述故障逻辑推理机包括故障种类、推理关系和判断次数；所述推理关系为确定大数据故障信息存储器中的数据和故障诊断知识库中依据关系之间的推理模型，包括阈值关系模型、条件关系模型、逻辑关系模型和对象关系模型，判断次数为根据系统和故障类型设置的最低判读次数。

进一步地，所述故障处理指令单包括故障指令单号和指令序列，所述指令序列包括指令条数、指令执行相对时间和指令代码；所述指令执行相对时间为故障指令单中指令执行的绝对时间与执行第一条指令执行的绝对时间的差值。

一种根据所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统实现的方法，包括如下步骤：

构建故障诊断知识库，包括根据航天器的故障模式建立的故障判断参数列表和先验故障诊断知识，并且由地面根据航天器的运行情况进行更新；

收集航天器网络上的网络数据；

通过数据转换接口，采集航天器参数信息；

接收网络数据和参数信息，并存储；

故障逻辑推理机根据存储的网络数据和参数信息以及故障诊断知识库诊断并推理出航天器的故障；

根据推理出的航天器的故障，生成航天器故障列表，所述航天器故障列表包括故障的位置、故障的原因以及故障处理的方法；

根据航天器故障列表，发送对应的故障处理指令；所述故障处理指令包括指令执行信息、指令执行的相对时间和指令发送的设备地址；

解析故障处理指令单中的指令信息，并将指令信息发送至对应设备地址，按指令执行的相对时间和指令执行信息进行执行；

接收地面的指令，将存储的的网络数据和参数信息传输至地面站；地面对航天器的故障信息进行分析，将分析结果作为更新数据，对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新。

进一步地，所述将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中的方法为：将接收的网络数据和参数信息按照航天器分系统和时间参数进行分类整理，然后以表格化的方式存储在存储器中。

进一步地，所述对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新的方法为：

将更新数据处理为航天器识别的遥控指令；

通过地面站的遥控通道，将遥控指令发送给航天器的接收设备；

航天器的接收设备解析遥控指令，并打包成数据存储单元可以识别的数据包，发送给数据存储单元；所述数据存储单元包括大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表和故障处理指令单；

数据存储单元接收数据包，进行处理后，擦除数据存储单元中对应的数据，然后写入数据包中的数据，完成更新。

进一步地，所述故障诊断知识库包括表征故障类型的故障种类、根据网络特点而分配给每一个分系统的系统ID、区分同一个分系统中的不同数据类型的包识别、大数据故障信息存储器中存储具体数据段的段位和判断是否发生故障的依据关系；

所述故障逻辑推理机包括故障种类、推理关系和判断次数；所述推理关系为确定大数据故障信息存储器中的数据和故障诊断知识库中依据关系之间的推理模型，包括阈值关系模型、条件关系模型、逻辑关系模型和对象关系模型判断次数为根据系统和故障类型设置的最低判读次数；

所述故障处理指令单包括故障指令单号和指令序列，所述指令序列包括指令条数、指令执行相对时间和指令代码；所述指令执行相对时间为故障指令单中指令执行的绝对时间与执行第一条指令执行的绝对时间的差值。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)提升卫星在轨生存能力。本发明通过航天在轨自主故障诊断、自主快速故障处理实现卫星故障的快速发现、定位、处理和恢复，减少故障时间，降低卫星硬损伤概率，提升卫星在轨生存能力，有效保证了卫星任务的执行。

(2)提升卫星故障检测的全面性。本发明通过航天器网络对航天器上所有设备的信息进行收集，包括每一个分系统的遥测信息、总线上所有的管理信息，采用大数据存储技术，将收集的信息全部存储在存储器中，解决了航天器故障处理不全面的问题。

(3)提升卫星故障处理的智能化。本发明具备了故障诊断知识库、故障逻辑推理机，结合大数据故障信息存储器中的故障信息，自动生成故障结论表，在不需要人参与的情况下，实现航天器故障的诊断；同时根据故障结论表，系统自动启动故障处理指令单，完成故障的处理，不需要人参与，系统具有良好的智能化水平。

(4)提升卫星设计的灵活性。本发明采用表格化的设计思路，故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单，均采用表格化的方式实现，地面可以通过天地遥控通道，实现故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单的更新，提高了系统的灵活性，具有“自我更新”的能力。

附图说明

图1为本发明系统组成示意图；

图2为本发明系统硬件实现示意图。

具体实施方式

一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，包括航天器网络接口、关键参数采集器、大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单、故障处理执行器、快速故障数据输出接口，其中：

所述航天器网络接口，应该具有统一的匹配接口，不屏蔽航天器上的任何分系统，作为一个监听器，收集航天器网络上的所有网络数据，并将收集的网络数据交给大数据故障信息存储器。

所述关键参数采集器，通过AD(Analog-Digital)、IO(In-Out)等接口，采集航天器的非常重要的参数信息，并将收集的参数信息交给大数据故障信息存储器。AD(Analog-Digital)、IO(In-Out)等接口均为数据转换接口。

所述大数据故障信息存储器，将航天器网络接口和关键参数采集器采集到的数据进行分类处理，按照分系统、时间参数进行分类整理，整理后以表格化的方式存储在存储器中。

所述故障诊断知识库，根据航天器的故障模式，建立故障判断参数列表、以及一些先验知识，并且可以由地面根据航天器的运行情况，由地面通过遥控手段更新故障诊断知识库。

所述故障逻辑推理机，根据航天器大数据故障信息存储器中存储的信息以及故障诊断知识库的判断参数和先验知识，诊断并推理出航天器的故障。

所述故障结论表，根据故障逻辑推理机推理出的航天器故障，生成航天器故障列表，明确故障的位置、故障原因以及故障处理的方法。

所述故障处理指令单，每一种故障对应一个或多个故障处理指令单，根据故障结论表，系统自动启动相应的故障处理指令单，故障处理指令单，包括执行信息、指令执行的相对时间、指令发送的设备地址。

所述故障处理执行器，根据故障处理指令单，一次解析故障中的指令，并将指令发出，数据指令通过解析后通过航天器网络发出到各个设备，OC(Open Collector)指令通过系统电路执行。

所述快速故障数据输出接口，根据地面的指令，将大数据故障信息存储器中的故障信息传输给航天器数传分系统，由数传分系统传输至地面站。地面可以对航天器的在轨故障信息进行分析，产生更新知识，不断完善故障故障诊断知识库和故障逻辑推理机。

一种航天器在轨故障检测和故障处理方法，故障检测、分析、处理过程具体为：

(1)该系统通过航天器网络接口以及关键参数采集器，收集航天器网络上的所有数据信息，并对这些信息进行分类整理，实时存储在大数据故障信息存储器中，同时通过关键参数采集器采集航天器的一些非常重要的参数，整理以后也存储在大数据故障信息存储器中。

(2)根据系统已近建立的故障诊断知识库与大数据故障信息存储器中相应段位存储的故障信息提出出来，作为输入信息，提供给故障逻辑推理机，故障逻辑推理机根据故障输入信息和推理机中的推理关系，进行系统性分析，根据分析结果生成故障结论表。

(3)根据故障结论表，启动相应的故障处理指令单并通过故障处理执行器以及航天器网络接口执行故障处理指令单中的指令，完成航天器故障智能自动处理，同时记录故障执行单的执行次数，并在一定时间段内禁止本次执行的故障再次被执行，直到航天器状态恢复正常。

更新内容包括4部分：故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单。

更新过程如下：

(1)由地面系统根据诊断结果生成相应的更新数据；

(2)将生成相应的更新数据加工为航天器识别的遥控指令；

(3)通过地面站的遥控通道，将遥控指令发送给航天器的接收设备；

(4)航天器的接收设备将遥控指令解析，并打包成故障检测处理系统可以识别的数据包，发送给故障检测处理系统；

(5)故障检测处理系统接收地面更新数据，将这些数据整理后，擦除数据存储器单元中对应的故障诊断知识库或故障逻辑推理机或故障结论表或故障处理指令单，然后写入新的数据，完成更新。

如图1所示，为本发明系统组成示意图。本发明的系统由航天器网络接口、关键参数采集器、大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单、故障处理执行器、快速故障数据输出接口组成。

该系统通过航天器网络接口收集航天器网络上的所有信息，航天器网络上的信息包括，各个分系统的遥测参数、各个分系统自我采集的故障信息、各个分系统发出的遥控指令、航天器时间管理信息，网络上广播信息等，通过匹配的网络接口接收到这些信息后，如表1所示。

表1

按照时间、主导头建立数据结构分类存储在大数据故障信息存储器中。时间戳是按照航天器上自身携带的GPS(Global Positioning System)时间为依据而生成的UTC(Universal Time Coordinated)时间，保证该系统的时间戳与星地测控时间管理系统一致。主导头包括分系统ID(Indentificantion)编号、包识别、包长信息，系统ID为航天器总体设计时，根据网络特点而分配给每一个分系统的ID号。包识别是为了区分同一个分系统中的不同数据类型。包长，指明不含时间戳、主导头、SUM校验和，具体值等于数据域的字节数减1。数据域是存储的有效数据，数据类型包括遥测数据种类、分系统发出的指令、分系统接收的指令、网络上广播的数据、时间信息等，按照一定的规则整理这些数据信息。

关键参数采集器采集航天器一些关键信息，例如航天器的母线电压、电流、姿态模式字、关键热控部件的加热状态等信息，并将采集的数据按照时间戳、主导头等存储在大数据故障信息存储器中。

该系统根据故障诊断知识库、故障逻辑推理机，对大数据故障信息存储器中的数据进行分析，并给出故障结论表。

在系统内建立故障诊断知识库，如表2所示，以表格的形式根据故障种类、判断依据，生成航天器在轨故障诊断知识库，根据航天器设计阶段的分析，列举航天器在轨可能出现的故障种类，并编序。判断依据包括系统ID、包识别、段位、判断依据，系统ID、包识别与表1所示一致，段位是大数据故障信息存储器中存储具体数据段，判断依据包括遥测参数的合理范围、系统通信错误计数、系统计算结果错误次数等一系列关系。故障诊断知识库可以根据地面在轨不断更新。

表2

故障逻辑推理机，如表3所示，以表格的形式根据故障种类、推理关系、判断次数，生成故障推理机，推理关系是在航天设计阶段，故障的推理关系，明确大数据故障信息存储器中的数据和故障诊断知识库中依据关系之间的推理模型，包括阈值关系模型、条件关系模型、逻辑关系模型、对象关系模型等。系统根据推理模型得出故障结论，形成故障结论表。故障逻辑推理机可以根据地面在轨不断更新。

表3

故障种类	推理关系	判断次数
			4字节	可变，与包长对应	2字节
故障1	推理1	1次
			故障2	推理2	10次
故障3	…	…
			故障4	…	…
故障5	…	…
			…	…	…
…	…	…
			…	…	…
故障n-1	推理n-1	5次
			故障n	推理n	4次

生成的故障结论表如表4所示，包括故障种类和故障结论两部分，故障结论包括发生故障的系统ID、部件、原因、处理方法。系统ID即为表1中的系统ID，在航天器设计阶段，对每一个部件进行编号，表中的部件为故障部件的编号。原因即为故障的原因，故障的原因在航天器设计阶段进行分析，明确部件故障原因种类，并进行编号，明确每种编号代表的意义。故障处理方法包括启动故障处理指令单的时间以及启动故障处理指令单的序号，这里的启动故障指令单的时间为航天器上的绝对时间，在启动故障指令单之前需要对航天器的工作状态进行判断，判断是否需要提前停止航天器的任务，进入紧急安全模式，然后启动故障指令单。

表4

如表5所示，故障指令单包括两部分故障指令单号和指令序列，故障指令单号对应故障结论表中的故障种类，每一种故障种类对应一个或多个故障指令单号。指令序列包括：指令条数、指令执行相对时间、指令代码，指令条数≤40条，按照我国航天器遥控指令格式标准，注入数据遥控帧格式为261字节，减去帧头帧尾，留给每个故障指令单的字节为249字节，计算可得指令条数不能超过40条。指令执行相对时间定义为故障指令单中指令执行的绝对时间与执行第一条指令执行的绝对时间的差值；指令代码定义为4个字节，第1个字节为分系统代号，后面3个字节为分系统指令码字；

表5

如图2所示，航天器在轨故障检测处理系统硬件电路分为6部分，分别为处理单元、数据存储器单元、故障处理执行器、关键参数采集器、网络接口电路、快速故障数据输出接口。

大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单均存储在数据存储单元中。数据存储器单元由NANDFLASH存储阵列组成，NANDFLASH存储阵列的设计需要根据航天器网络上的信息数据量、关键参数采集器采集的信息数据量、以及故障处理分析的周期(故障信息存储时间)决定，NANDFLASH存储阵列的设计原则为“易大不易小”。

处理单元由CPU(Central Processing Unit)和FPGA(Field-Programmable GateArray)组成，CPU负责接收整理、存储遥测数据以及采集器采集的关键参数，并读取数据存储单元中存储的故障诊断知识库和故障逻辑推理机，综合分析，给出故障结论表，并将故障结论表存储在故障存储器中，同时调用相应的故障处理指令单，根据航天器状态按照时间顺序依次对故障处理指令单中的指令进行分析处理，如果指令代码中第1个字节为分系统代号，则通过网络接口电路，将按照航天器网络通信协议分发指令，如果指令代码中第1个字节为系统自身代号，则由故障处理执行器执行。

FPGA负责以下5项工作：

(1)负责完成对数据存储单元中的flash阵列管理，包括flash的读写操作、坏块检测、数据缓存等；

(2)负责完成对网络接口管理，包括网络接口电路读写时序逻辑、接收发送数据缓存，网络数据整理等；

(3)负责完成对故障处理执行器电路的管理，接收CPU指令，并对指令进行分解、实现指令锁存等功能，同时驱动OC指令电路，完成OC指令执行。

(4)负责完成关键参数采集器管理，完成采集器电路的读写操作、采集数据的预处理、CPU采集指令的解析及执行；

(5)负责完成快速故障数据输出接口管理，负责快速故障数据输出接口芯片的管理，故障数据的读取以及发送，数据传输时序管理、发送接收数据缓存等；

关键参数采集器主要由AD转换、IO采集等电路组成，通过AD实时采集航天器关键参数，例如母线电压、电流、压强、温度等，通过IO采集设备的开启状态、加热状态、导通状态、指令执行情况等。

航天器网络一般包括目前航天器上常用的网络，例如CAN(Controller AreaNetwork)网络、1553B网络、IIC(Inter-Integrated Circuit)总线、SpaceWire总线、FlexRay总线等，根据具体航天器网络的使用种类设计航天器网络接口。

故障处理执行器负责完成对本系统指令的分析、处理、执行，将指令分解为不同类型，例如如果是OC指令，由OC电路执行完成等。

快速故障数据输出接口负责完成数据存储单元中的数据回放，根据地面指令将这些数据发送给数传分系统，由数传分系统将数据回放至地面站，地面站再进行分析处理。常用的快速数据输出接口由LVDS(Low Voltage Differential Signaling)、SpaceWire、TTE(Time-Triggered Ethernet)、以太网等形式。

故障检测、分析、处理过程：

(1)该系统通过航天器网络接口以及关键参数采集器，收集航天器网络上的所有数据信息，并对这些信息进行分类整理，实时存储在大数据故障信息存储器中，同时通过关键参数采集器采集航天器的一些非常重要的参数，整理以后也存储在大数据故障信息存储器中。

(2)根据系统已近建立的故障诊断知识库与大数据故障信息存储器中相应段位存储的故障信息提出出来，作为输入信息，提供给故障逻辑推理机，故障逻辑推理机根据故障输入信息和推理机中的推理关系，进行系统性分析，根据分析结果生成故障结论表。

(3)根据故障结论表，启动相应的故障处理指令单并通过故障处理执行器以及航天器网络接口执行故障处理指令单中的指令，完成航天器故障智能自动处理，同时记录故障执行单的执行次数，并在一定时间段内禁止本次执行的故障单再次被执行，直到航天器状态恢复正常。

更新内容包括4部分：故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表、故障处理指令单。

实施例：低电压故障处理

(1)关键参数采集器

关键参数采集器通过AD芯片采集卫星的母线电流I_母线，I_母线按照表1所示的格式，存储在大数据故障信息存储器中。

例如：I_母线电流参数属于电源系统，ID＝0x03；包识别为0x23；包长为0x18；在数据域中放在DATA0处，电流值假定为0XBB，即DATA0＝0XBB；

表6

(2)故障诊断知识库

假设本故障为故障1(母线电流异常变大)，

表7

(3)故障逻辑推理机

按照卫星前期设计，故障1的推理关系为第一步依次判断星上各个设备的电流遥测参数，判断5次，如果判断热控系统异常；第二步依次判断加热阻丝的加热状态遥测参数，判断5次，故障定位为R10故障；第三步判读R10的具体信息，识别故障愿意，判读5次。

表8

(4)故障结论表

根据故障逻辑推理机的推理，得出故障结论，形成故障结论表。

表9

(5)故障处理指令单

本故障处理处理指令单如下：

表10

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，其特征在于：包括

航天器网络接口，收集航天器网络上的网络数据，并将收集的网络数据发送至大数据故障信息存储器；

关键参数采集器，通过数据转换接口，采集航天器参数信息，并将收集的参数信息发送至大数据故障信息存储器；

大数据故障信息存储器，将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中；

故障诊断知识库，包括根据航天器的故障模式建立的故障判断参数列表和先验故障诊断知识，并且由地面根据航天器的运行情况进行更新；

故障逻辑推理机，根据所述大数据故障信息存储器中存储的网络数据和参数信息，以及故障诊断知识库，诊断并推理出航天器的故障；

故障结论表，根据故障逻辑推理机推理出的航天器的故障，生成航天器故障列表，所述航天器故障列表包括故障的位置、故障的原因以及故障处理的方法；

故障处理指令单，包括每一种故障对应的一个故障处理指令；根据航天器故障列表，将对应的故障处理指令发送至故障处理执行器；所述故障处理指令包括指令执行信息、指令执行的相对时间和指令发送的设备地址；

故障处理执行器，接收故障处理指令，解析故障处理指令单中的指令信息，并将指令信息发送至对应设备地址，按指令执行的相对时间和指令执行信息进行执行；

快速故障数据输出接口，接收地面的指令，将大数据故障信息存储器中存储的的信息传输至地面站；地面对航天器的故障信息进行分析，将分析结果作为更新数据，对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新。

2.根据权利要求1所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，其特征在于，所述将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中的方法为：将接收的网络数据和参数信息按照航天器分系统和时间参数进行分类整理，然后以表格化的方式存储在存储器中。

3.根据权利要求1所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，其特征在于，所述对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新的方法为：

将更新数据处理为航天器识别的遥控指令；

通过地面站的遥控通道，将遥控指令发送给航天器的接收设备；

航天器的接收设备解析遥控指令，并打包成数据存储单元可以识别的数据包，发送给数据存储单元；所述数据存储单元包括大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表和故障处理指令单；

数据存储单元接收数据包，进行处理后，擦除数据存储单元中对应的数据，然后写入数据包中的数据，完成更新。

4.根据权利要求1所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，其特征在于：所述故障诊断知识库包括表征故障类型的故障种类、根据网络特点而分配给每一个分系统的系统ID、区分同一个分系统中的不同数据类型的包识别、大数据故障信息存储器中存储具体数据段的段位和判断是否发生故障的依据关系。

5.根据权利要求4所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，其特征在于：所述故障逻辑推理机包括故障种类、推理关系和判断次数；所述推理关系为确定大数据故障信息存储器中的数据和故障诊断知识库中依据关系之间的推理模型，包括阈值关系模型、条件关系模型、逻辑关系模型和对象关系模型，判断次数为根据系统和故障类型设置的最低判读次数。

6.根据权利要求1所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统，其特征在于：所述故障处理指令单包括故障指令单号和指令序列，所述指令序列包括指令条数、指令执行相对时间和指令代码；所述指令执行相对时间为故障指令单中指令执行的绝对时间与执行第一条指令执行的绝对时间的差值。

7.一种根据权利要求1所述的一种航天器在轨故障检测和故障处理系统实现的方法，其特征在于，包括如下步骤：

构建故障诊断知识库，包括根据航天器的故障模式建立的故障判断参数列表和先验故障诊断知识，并且由地面根据航天器的运行情况进行更新；

收集航天器网络上的网络数据；

通过数据转换接口，采集航天器参数信息；

接收网络数据和参数信息，并存储；

故障逻辑推理机根据存储的网络数据和参数信息以及故障诊断知识库诊断并推理出航天器的故障；

根据推理出的航天器的故障，生成航天器故障列表，所述航天器故障列表包括故障的位置、故障的原因以及故障处理的方法；

根据航天器故障列表，发送对应的故障处理指令；所述故障处理指令包括指令执行信息、指令执行的相对时间和指令发送的设备地址；

解析故障处理指令单中的指令信息，并将指令信息发送至对应设备地址，按指令执行的相对时间和指令执行信息进行执行；

接收地面的指令，将存储的的网络数据和参数信息传输至地面站；地面对航天器的故障信息进行分析，将分析结果作为更新数据，对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将接收的网络数据和参数信息存储在存储器中的方法为：将接收的网络数据和参数信息按照航天器分系统和时间参数进行分类整理，然后以表格化的方式存储在存储器中。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对故障诊断知识库和故障逻辑推理机进行更新的方法为：

将更新数据处理为航天器识别的遥控指令；

通过地面站的遥控通道，将遥控指令发送给航天器的接收设备；

航天器的接收设备解析遥控指令，并打包成数据存储单元可以识别的数据包，发送给数据存储单元；所述数据存储单元包括大数据故障信息存储器、故障诊断知识库、故障逻辑推理机、故障结论表和故障处理指令单；

数据存储单元接收数据包，进行处理后，擦除数据存储单元中对应的数据，然后写入数据包中的数据，完成更新。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述故障诊断知识库包括表征故障类型的故障种类、根据网络特点而分配给每一个分系统的系统ID、区分同一个分系统中的不同数据类型的包识别、大数据故障信息存储器中存储具体数据段的段位和判断是否发生故障的依据关系；

所述故障逻辑推理机包括故障种类、推理关系和判断次数；所述推理关系为确定大数据故障信息存储器中的数据和故障诊断知识库中依据关系之间的推理模型，包括阈值关系模型、条件关系模型、逻辑关系模型和对象关系模型判断次数为根据系统和故障类型设置的最低判读次数；

所述故障处理指令单包括故障指令单号和指令序列，所述指令序列包括指令条数、指令执行相对时间和指令代码；所述指令执行相对时间为故障指令单中指令执行的绝对时间与执行第一条指令执行的绝对时间的差值。

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