CN115456337A - 一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置 - Google Patents

一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置 Download PDF

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CN115456337A CN202210952006.3A CN202210952006A CN115456337A CN 115456337 A CN115456337 A CN 115456337A CN 202210952006 A CN202210952006 A CN 202210952006A CN 115456337 A CN115456337 A CN 115456337A
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冯如
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Abstract

本发明提供了一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置，包括：按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别；以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层构建完成指标体系，并确定各层风险影响因素的相对权重值；获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，递推确定目标层风险评估得分，判断卫星系统在轨运行健康状态。根据本发明评估方法，针对卫星薄弱节点制定风险防控措施，将极大提高卫星服务能力。

Description

一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置
技术领域
本发明属于卫星系统风险评估技术领域，特别涉及一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置。
背景技术
卫星是重要的太空资源，为地面提供遥感、导航、通信、气象等服务，广泛应用于国民经济各方面，高分系统、北斗系统等大型复杂航天系统是当今社会中不可或缺的重要空间信息基础设施。卫星在轨运行期间，由于自身设备的老化、性能的退化、空间环境等影响其提供服务。研发一种利用卫星在轨运行期间产生的各项数据，科学的对卫星的运行状态进行评估的方法，将有利于有关部门及时采取相应措施降低卫星运行风险，进而提高卫星提供服务的能力。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种卫星在轨运行风险综合评估方法，利用卫星在轨运行期间产生的各项数据，科学的对卫星的运行状态进行评估，实时掌握卫星系统运行风险，利于有关部门及时采取相应措施降低卫星运行风险，提高卫星提供服务的能力，从而完成本发明。
本发明提供的技术方案如下：
第一方面，一种卫星在轨运行风险综合评估方法，包括：
按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别，专用特性下风险影响因素包括组成卫星的各个分系统、卫星各个分系统中的单机，以及各个单机健康状态的遥测参数；通用质量特性下风险影响因素包括卫星服务可用性；
以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系，并确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值；
获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，并以此为基础结合相对权重值递推上层单机层、子准则层、准则层各风险影响因素得分，进而确定目标层风险评估得分，根据最终目标层风险评估得分判断卫星系统在轨运行健康状态，并找出薄弱节点制定的风险防控措施。
第二方面，一种卫星在轨运行风险综合评估装置，通过以下步骤实施卫星在轨运行风险综合评估，包括：
按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别，专用特性下风险影响因素包括组成卫星的各个分系统、卫星各个分系统中的单机，以及各个单机健康状态的遥测参数；通用质量特性下风险影响因素包括卫星服务可用性；
以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系，并确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值；
获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，并以此为基础结合相对权重值递推上层单机层、子准则层、准则层各风险影响因素得分，进而确定目标层风险评估得分，根据最终目标层风险评估得分判断卫星系统在轨运行健康状态。
根据本发明提供的一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置，具有以下有益效果：
(1)本发明按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别、确定，分别从卫星运行基础保障和服务能力两方面出发，能较为全面准确的评估卫星在轨运行风险；
(2)本发明将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系，能解决目前缺乏针对评估卫星在轨运行风险标准的评价指标以及明确的评估机制的问题；
(3)本发明提供的一种卫星在轨运行风险综合评估方法及评估装置，利用卫星在轨运行期间产生的各项数据，科学的对卫星的运行状态进行评估，实时掌握卫星系统运行风险，利于有关部门及时采取相应措施降低卫星运行风险，提高卫星提供服务的能力。
附图说明
图1为卫星在轨运行风险综合评估方法流程示意图；
图2为卫星运行风险综合评价指标体系；
图3为卫星的马尔科夫状态转移过程；
图4为基于Markov过程的卫星可用性评价模型；
图5为太阳电池阵电流遥测数据示例；
图6为太阳电池阵电压遥测数据示例。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
根据本发明的第一方面，提供了一种卫星在轨运行风险综合评估方法，如图1所示，包括：
S1，按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别，专用特性下风险影响因素包括组成卫星的各个分系统、卫星各个分系统中的单机，以及各个单机健康状态的遥测参数；通用质量特性下风险影响因素包括卫星服务可用性，卫星服务可用性主要由卫星故障或异常引起的短期非计划中断和长期非计划中断，以及出于检修等目的发生的短期计划中断和长期计划中断等数据计算得到；
S2，以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系(见图2)，并确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值；
S3，获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，并以此为基础结合相对权重值递推上层单机层、子准则层、准则层各风险影响因素得分，进而确定目标层风险评估得分，根据最终目标层风险评估得分判断卫星系统在轨运行健康状态，并找出薄弱节点制定的风险防控措施。
本发明步骤S1中，所述卫星专用特性是指对卫星来说，它需要全天候24小时不间断地提供服务，因此需要基础保障资源提供服务。所述通用质量特性是指对卫星来说，准确度量服务可用性可以更好地体现其提供服务的能力，为作出预防决策提供指导。专用特性下，风险影响因素中卫星的各个分系统包括电源分系统、姿轨控分系统、上行测控分系统和下行测控分系统；电源分系统为卫星整个运行过程提供电力支撑；姿轨控分系统及时调整卫星运行姿态，以便卫星不脱离轨道；上下行测控保证卫星运行期间相关指令信息、遥测数据的转发。
进一步地，风险影响因素中卫星各个分系统中的单机具体如下：
电源分系统中的单机包括太阳电池阵、蓄电池；
姿轨控分系统中的单机包括动量轮、陀螺、地球敏感器、星敏感器；
测控上行分系统中的单机包括应答机1、合成分路器、双工器；
测控下行分系统中的单机包括放大器、应答机2。
在电源分系统中，主要依靠太阳电池阵、蓄电池两个单机完成电源的存储和生成；在日影期间，主要依靠太阳帆板完成光电转换，为星上各部件供电使其正常工作，在地影期间，由于卫星失去太阳光照，星上太阳帆板没有功率输出，卫星需要靠蓄电池供电。
在姿轨控分系统中，主要依靠动量轮、陀螺、地球敏感器、星敏感器四个重点单机；由于卫星在轨定点位置会不断发生漂移，其轨道位置会不断变化，因此需要地球敏感器用于及时测量滚动角和俯仰角，为了确保卫星姿态数据的准确性，需要使用陀螺进行标校。
在测控上行中，主要依靠应答机1、合成分路器、双工器来完成；在测控下行中，主要依靠放大器、应答机2来完成；通过对各个单机遥测数据的分析和变化趋势，得到各单机的健康状态。
进一步地，风险影响因素中各个单机健康状态的遥测参数为各个单机的关键监测指标，具体如下：
太阳电池阵的关键监测指标为电压、电流；
蓄电池的关键监测指标为放电电压；
动量轮的关键监测指标为电流、转速、摩擦力矩；
陀螺的关键监测指标为马达电流、角速率；
地球敏感器的关键监测指标为温度、俯仰角；
星敏感器的关键监测指标为温度、角速率；
应答机1的关键监测指标为电压、功率；
合成分路器的关键监测指标为状态；
双工器的关键监测指标为壳温；
放大器的关键监测指标为电流、功率；
应答机2的关键监测指标为电压、功率。
本发明步骤S2中，所述将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系的步骤中，专用特性下，风险影响因素中卫星的各个分系统归属于子准则层，卫星各个分系统中的单机归属于单机层，各个单机健康状态的遥测参数归属于指标层；通用质量特性下，风险影响因素中卫星服务可用性归属于子准则层。
本发明步骤S2中，所述确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值的步骤中，采用1-9标度法，确定准则层中专用特性和通用质量特性的相对权重值；采用1-9标度法，确定专用特性和通用质量特性下子准则层、单机层、指标层中各风险影响因素的相对权重值。
在通用质量特性下子准则层中仅有风险影响因素卫星服务可用性时，卫星服务可用性的相对权重值为1。
采用1-9标度法，通过对各层指标进行两两比较，构造判断矩阵，然后通过矩阵运算来确定各指标的相对权值，用aij表示指标i相对于指标j的比较结果，则有：
Figure BDA0003789563560000061
表1风险层次分析法比较矩阵标度
尺度 定义
1 指标i与指标j的影响相同
3 指标i比指标j的影响稍强
5 指标i比指标j的影响强
7 指标i比指标j的影响明强
9 指标i比指标j的影响绝对强
2,4,6,8 指标i比指标j的影响介于上述两个相邻等级之间
由此，可构建子准则层对专用特性的成对比较矩阵，如下所示：
Figure BDA0003789563560000062
再利用一致性指标CI、随机一致性指标RI和一致性比率CR做一致性检验。当CR<0.1时，则认为此时的成对比较矩阵的不一致程度在容许范围内，将其做归一化处理后即可作为各指标的权重值，若不通过一致性检验，则需要重新构造成对比较矩阵。
本发明步骤S3中，所述获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分的步骤中，如图2所示，最底层各风险影响因素包括卫星专用特性下指标层的各风险影响因素、以及通用质量特性下子准则层的卫星服务可用性。
对于卫星专用特性下指标层的各风险影响因素，其打分规则如下：
遥测在规定的包络值范围内：B＝100分；
遥测在正常值范围内：B＝60分；
遥测在规定的包络值范围外且在正常值范围内：B＝xx分；具体分数由包络值与正常值上下限之间线性内插获得；
遥测在正常值范围外：B＝0分；
其中，正常值范围和包络值范围均可依据各卫星遥测参数文件确定。
对于通用质量特性下子准则层的卫星服务可用性，其打分规则如下：
可用性评价模型采用Markov链状态转移模型(图3)，其中，状态1表示卫星正常工作，状态0表示卫星因故障或干扰而导致的功能失效状态，λ表示卫星的失效率，μ表示卫星的修复率。
模型设定卫星可用和不可用两种状态，从可用状态到不可用状态由四种不同中断类型引起，分别为短期计划中断、短期非计划中断、长期非计划中断和长期计划中断(图4)。
λSTU、λSTS、λLTS、λLTU表示短期计划中断、短期非计划中断、长期非计划中断、长期计划中断的失效率；μSTU、μSTS、μLTS、μLTU分别表示短期计划中断、短期非计划中断、长期非计划中断、长期中断的修复率。卫星服务可用性(A)的计算公式为：
Figure BDA0003789563560000071
卫星服务可用性指标得分(B)计算公式为：
B＝A×100 (2)。
本发明中，确定单机层各风险影响因素得分时：
Figure BDA0003789563560000081
n为指标层中该单机相关风险影响因素数目。
本发明人研究发现，单机作为分系统中的具体工作模块，担负卫星工作的具体任务，因而除可量化的遥测数据外，其还通过开关状态量反应机身情况。单机开关状态量表示该单机是否处于运行或待机状态。由此，在确定上述单机层各风险影响因素得分前，确定单机开关状态量状态参数，该状态参数的判断为一票否决制，遥测确定该状态参数不正确时，单机直接打分为0，正确时再实施依据指标层中单机相关风险影响因素打分。
本发明中，确定子准则层各风险影响因素得分时：
Figure BDA0003789563560000082
m为单机层中该分系统相关风险影响因素数目；
本发明中，确定准则层各风险影响因素得分时：
Figure BDA0003789563560000083
Figure BDA0003789563560000084
k、q分别为子准则层中专用特性、通用质量特性相关风险影响因素数目。
本发明中，确定目标层风险评估得分时：
目标层风险评估得分＝卫星专用特性得分×权重+卫星通用质量特性得分×权重。
根据本发明的第二方面，提供了一种卫星在轨运行风险综合评估装置，通过以下步骤实施卫星在轨运行风险综合评估，包括：
S1，按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别，专用特性下风险影响因素包括组成卫星的各个分系统、卫星各个分系统中的单机，以及各个单机健康状态的遥测参数；通用质量特性下风险影响因素包括卫星服务可用性；
S2，以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系(见图2)，并确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值；
S3，获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，并以此为基础结合相对权重值递推上层单机层、子准则层、准则层各风险影响因素得分，进而确定目标层风险评估得分，根据最终目标层风险评估得分判断卫星系统在轨运行健康状态，并找出薄弱节点制定的风险防控措施。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
实施例
实施例1
以某卫星为例，该卫星自2018年7月18日9:00准时发射，至2022年4月18日已运行3年零9个月。利用图2中所构建的运行风险综合评价指标体系，对该卫星在轨运行期间(2021.09.01-2021.09.29)风险进行评估。
确定权重，首先，对卫星在轨运行风险综合评价指标体系中的各类指标作编号处理，如下表2所示。
表2卫星运行风险综合评价指标编号表
Figure BDA0003789563560000101
根据上述对比较矩阵的介绍，通过专家经验打分，最终可以得到该卫星在轨运行风险综合评价指标体系中各层的相对权重，如下表3～表6所示。
表3指标层权重值
指标层 权重 指标层 权重
K1 0.5 Q1 0.5
K2 0.5 Q2 0.5
L1 1 R1 0.5
M1 0.3 R2 0.5
M2 0.3 S1 1
M3 0.4 T1 1
N1 0.5 U1 0.5
N2 0.5 U2 0.5
O1 0.5 V1 0.5
O2 0.5 V2 0.5
表4单机层权重值
单机 权重 单机 权重 单机 权重
K 0.5 R 0.3 O 0.25
L 0.5 S 0.3 Q 0.25
M 0.25 T 0.4 V 0.5
N 0.25 U 0.5 G 1
表5子准则层权重值
子准则层 权重 子准则层 权重
C 0.25 E 0.25
D 0.25 F 0.25
表6准则层权重值
准则层 权重
A 0.5
B 0.5
确定各指标得分
以太阳电池阵电流和电压为例，在该卫星中，太阳电池阵电流正常值范围为38-52A，包络值范围为42-48A，通过获取、整理太阳电池阵电流的遥测数据，其与正常值范围和包络值范围关系如图5所示。
由图5可知，太阳电池阵电流均在包络值范围内上下波动，根据线性内插法可得该太阳电池阵电流得分为90分，权重为0.5。
太阳电池阵电压正常值范围为31.5-60V，包络值范围为33-50V，通过搜集整理太阳电池阵电压的遥测数据，其与正常值范围和包络值范围关系如图6所示。
由图6可知，太阳电池阵电压均在包络值范围内上下波动，根据线性内插法可得该太阳电池阵电压得分为100分，权重为0.5。
太阳电池阵得分计算公式为：太阳电池阵得分＝电压得分×权重+电流得分×权重。
由此，太阳电池阵得分为95分。其余单机得分均按照以上方法得出。
通过搜集有关材料，该卫星在2021.09.01-2021.09.29期间发生短期非计划中断1次，短期计划中断2次，长期非计划中断0次，长期计划中断0次，其具体失效率和修复率为：
λSTS＝0.0001；λSTU＝0.0001；λLTS＝0.000001；λLTU＝0.000002；μSTS＝0.01；μSTU＝0.01；μLTS＝0.05；μLTU＝0.02。
将上述数据代入式(1)，由此可计算得到此时卫星服务可用性A为0.9802，得分B为98.02。
Figure BDA0003789563560000121
B＝A×100 (2)
卫星在轨运行风险综合评估
根据以上分析和计算结果，最终可得出该卫星在轨运行风险综合评估结果为93.71分，卫星运行状态良好。各层指标得分情况如表7所示。
表7卫星运行风险综合评估结果
Figure BDA0003789563560000131
由表7可知，卫星姿轨控分系统和下行测控得分分别为86.75分和87.5分，其中姿轨控分系统中陀螺和地球敏感器得分均为85、80分，下行测控中放大器得分为80分，这三类单机需要重点关注，并提前制定好方案和预防措施，为该卫星整体运行能力提供保障。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
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)

1.一种卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，包括：
按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别，专用特性下风险影响因素包括组成卫星的各个分系统、卫星各个分系统中的单机，以及各个单机健康状态的遥测参数；通用质量特性下风险影响因素包括卫星服务可用性；
以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系，并确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值；
获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，并以此为基础结合相对权重值递推上层单机层、子准则层、准则层各风险影响因素得分，进而确定目标层风险评估得分，根据最终目标层风险评估得分判断卫星系统在轨运行健康状态。
2.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，所述风险影响因素中卫星的各个分系统包括电源分系统、姿轨控分系统、上行测控分系统和下行测控分系统。
3.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，所述风险影响因素中卫星各个分系统中的单机包括：
电源分系统中的单机：太阳电池阵、蓄电池，
姿轨控分系统中的单机：动量轮、陀螺、地球敏感器、星敏感器，
测控上行分系统中的单机：应答机1、合成分路器、双工器，
测控下行分系统中的单机：放大器、应答机2。
4.根据权利要求3所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，所述风险影响因素中各个单机健康状态的遥测参数为各个单机的关键监测指标，包括：
太阳电池阵的关键监测指标：电压、电流；
蓄电池的关键监测指标：放电电压；
动量轮的关键监测指标：电流、转速、摩擦力矩；
陀螺的关键监测指标：马达电流、角速率；
地球敏感器的关键监测指标：温度、俯仰角；
星敏感器的关键监测指标：温度、角速率；
应答机1的关键监测指标：电压、功率；
合成分路器的关键监测指标：状态；
双工器的关键监测指标：壳温；
放大器的关键监测指标：电流、功率；
应答机2的关键监测指标：电压、功率。
5.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，所述将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系的步骤中，专用特性下，风险影响因素中卫星的各个分系统归属于子准则层，卫星各个分系统中的单机归属于单机层，各个单机健康状态的遥测参数归属于指标层；通用质量特性下，风险影响因素中卫星服务可用性归属于子准则层。
6.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，，所述确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值的步骤中，采用1-9标度法确定准则层中专用特性和通用质量特性的相对权重值；采用1-9标度法确定专用特性和通用质量特性下子准则层、单机层、指标层中各风险影响因素的相对权重值。
7.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，所述获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分的步骤中，对于卫星专用特性下指标层的各风险影响因素，其打分规则如下：
遥测在规定的包络值范围内：B＝100分；
遥测在正常值范围内：B＝60分；
遥测在规定的包络值范围外且在正常值范围内：B＝xx分；具体分数由包络值与正常值上下限之间线性内插获得；
遥测在正常值范围外：B＝0分；
其中，正常值范围和包络值范围均可依据各卫星遥测参数文件确定。
8.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，所述获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分的步骤中，对于通用质量特性下子准则层的卫星服务可用性，根据下式确定卫星服务可用性得分B：
Figure FDA0003789563550000031
B＝A×100；
λSTU、λSTS、λLTS、λLTU表示短期计划中断、短期非计划中断、长期非计划中断、长期计划中断的失效率；μSTU、μSTS、μLTS、μLTU分别表示短期计划中断、短期非计划中断、长期非计划中断、长期中断的修复率。
9.根据权利要求1所述的卫星在轨运行风险综合评估方法，其特征在于，在确定单机层各风险影响因素得分前，确定状态参数单机开关状态量，该状态参数的判断为一票否决制，遥测确定该状态参数不正确时，单机直接打分为0，正确时再实施依据指标层中单机相关风险影响因素打分。
10.一种卫星在轨运行风险综合评估装置，其特征在于，通过以下步骤实施卫星在轨运行风险综合评估，包括：
按照卫星专用特性和通用质量特性对卫星在轨运行风险影响因素进行识别，专用特性下风险影响因素包括组成卫星的各个分系统、卫星各个分系统中的单机，以及各个单机健康状态的遥测参数；通用质量特性下风险影响因素包括卫星服务可用性；
以卫星在轨运行风险作为目标层，以卫星专用特性和通用质量特性作为准则层，并将卫星专用特性和通用质量特性下的各级风险影响因素按照层级关系划分为子准则层、单机层和指标层，构建完成指标体系，并确定指标体系中各层风险影响因素的相对权重值；
获取卫星系统中单机健康状态的遥测参数以及卫星服务可用性相关遥测数据，确定指标体系中最底层各风险影响因素得分，并以此为基础结合相对权重值递推上层单机层、子准则层、准则层各风险影响因素得分，进而确定目标层风险评估得分，根据最终目标层风险评估得分判断卫星系统在轨运行健康状态。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117235901A (zh) * 2023-11-10 2023-12-15 北京开运联合信息技术集团股份有限公司 一种卫星受太空环境影响的风险评估方法
CN117235901B (zh) * 2023-11-10 2024-02-02 北京开运联合信息技术集团股份有限公司 一种卫星受太空环境影响的风险评估方法

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