卫星系统故障诊断关键技术研究
发布时间：2021-01-16 11:50
近年来,卫星网络技术不断进步,卫星内部的结构也更加复杂,不同轨道卫星的高速飞行和星上载荷限制又为卫星的故障诊断和恢复带来诸多新问题。在这样的卫星系统中,当单个卫星因外部攻击或内部软件异常出现故障,无法正常工作时,需要通过地面站收集信息,耗费大量的时间和资源查找卫星内部发生的故障并进行修复,并使整个卫星系统的网络路由和业务执行受到影响。针对上述问题,本文提出一种基于改进置信规则库的专家系统故障诊断方法,该方法在置信规则库的规则结构上进行优化,同时使用改进的K近邻算法,对故障诊断的误诊率进行修正,降低计算的复杂度和提高检索效率。同时使用模糊动态故障树的方法对系统进行可靠性分析,建立更加细致、精确的系统可靠性模型,使内部相应组件在进行故障诊断后迅速响应,实行恢复策略。本文的工作内容如下:（1）针对置信规则库系统在进行故障诊断推理时,对每个输入均需要遍历整个规则库计算规则权重,导致系统推理效率不理想的情况,提出一种加权主成分距离的聚类分析方法对规则库结构进行故障诊断,系统在推理时可以避免冗余搜索,提升推理的效率,最后利用改进的K近邻算法进行诊断正确率的反馈,对回归数据和分类数据进行实验验证,减...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１最大边缘超平面示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍａｘｉｍｕｍ?ｅｄｇｅ?ｈｙｐｅｒｐｌａｎｅ??
Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｇｉｃ?ｇａｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆａｕｌｔ?ｔｒｅｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｍｅｔｈｏｄ??故障树分析法的基本特征：??（１）由事件符号和逻辑门符号组成故障树图形，能直观形象的表现所要研宄的??系统故障树基本事件与基本事件以及基本事件与顶事件之间的逻辑关系，对故障??树图形进行分析便可得到哪些风险因素导致系统发生故障［１９］。??Ｐ）故障树分析法包括对系统定性分析和定量分析，定性分析能够得到系统故??障树的最小割集和最小径集，定量分析能够获得基本事件的发生对系统发生故障??有多大影响，在系统可靠性和安全性评估方面可以提供具体方案和根据。??（３）将计算机技术和故障树分析法相结合，开发了一些故障树应用软件，这些??软件不仅可以将故障树定性化和定量化，也可以将故障树微机化和图形化，目前??故障树分析软件应用广泛。??（４）故障树分析法也存在着自身的不足，由于实际工程统计的基本数据往往是??不全面的或者统计的数据存在不确定性，这样对故障树进行定量分析时就有一定??难度。??故障树分析法的基本思路：??
Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｇｉｃ?ｇａｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆａｕｌｔ?ｔｒｅｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｍｅｔｈｏｄ??故障树分析法的基本特征：??（１）由事件符号和逻辑门符号组成故障树图形，能直观形象的表现所要研宄的??系统故障树基本事件与基本事件以及基本事件与顶事件之间的逻辑关系，对故障??树图形进行分析便可得到哪些风险因素导致系统发生故障［１９］。??Ｐ）故障树分析法包括对系统定性分析和定量分析，定性分析能够得到系统故??障树的最小割集和最小径集，定量分析能够获得基本事件的发生对系统发生故障??有多大影响，在系统可靠性和安全性评估方面可以提供具体方案和根据。??（３）将计算机技术和故障树分析法相结合，开发了一些故障树应用软件，这些??软件不仅可以将故障树定性化和定量化，也可以将故障树微机化和图形化，目前??故障树分析软件应用广泛。??（４）故障树分析法也存在着自身的不足，由于实际工程统计的基本数据往往是??不全面的或者统计的数据存在不确定性，这样对故障树进行定量分析时就有一定??难度。??故障树分析法的基本思路：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊理论动车制动系统故障树可靠性分析[J]. 郭济鸣,齐金平,李兴运. 测控技术. 2019(04)
[2]输入信息不完整的置信规则库推理方法[J]. 鱼蒙,黄健,孔江涛. 哈尔滨工业大学学报. 2019(04)
[3]基于双层模型的置信规则库参数与结构联合优化方法[J]. 孙建彬,常雷雷,谭跃进,姜江,周志杰. 系统工程理论与实践. 2018(04)
[4]基于AR模型的置信规则库结构识别算法[J]. 陈婷婷,王应明. 计算机科学. 2018(S1)
[5]基于改进相似性度量的扩展置信规则库规则激活方法[J]. 林燕清,傅仰耿. 中国科学技术大学学报. 2018(01)
[6]基于改进K近邻算法的网络舆情技术研究[J]. 于丽. 自动化与仪器仪表. 2017(06)
[7]基于改进粒子群置信规则库参数训练算法[J]. 杨慧,吴沛泽,倪继良. 计算机工程与设计. 2017(02)
[8]基于置信规则库推理的不确定性建模研究[J]. 郭敏. 系统工程理论与实践. 2016(08)
[9]基于层次与密度的任意形状聚类算法[J]. 许合利,牛丽君. 计算机工程. 2016(07)
[10]改良的kmeans与K近邻算法特性分析[J]. 章宦记. 电子产品世界. 2016(01)
博士论文
[1]基于确信度证据推理的不确定性多属性决策方法研究[D]. 靳留乾.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]一种基于密度和层次的聚类算法的研究[D]. 吴浩同.北京工业大学 2017
[2]基于K-means算法及层次聚类算法的研究与应用[D]. 乔端瑞.吉林大学 2016
[3]密度簇类中心约束的层次聚类方法的研究[D]. 李骁.湖南大学 2016
[4]基于层次和密度的任意形状聚类算法研究[D]. 牛丽君.河南理工大学 2016
[5]基于密度的改进型层次聚类算法研究[D]. 李彩云.兰州大学 2016
[6]基于密度的层次聚类算法研究[D]. 张文开.中国科学技术大学 2015
[7]基于密度聚类算法的研究与改进[D]. 钱美旋.福州大学 2013
本文编号：2980775
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１最大边缘超平面示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍａｘｉｍｕｍ?ｅｄｇｅ?ｈｙｐｅｒｐｌａｎｅ??
Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｇｉｃ?ｇａｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆａｕｌｔ?ｔｒｅｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｍｅｔｈｏｄ??故障树分析法的基本特征：??（１）由事件符号和逻辑门符号组成故障树图形，能直观形象的表现所要研宄的??系统故障树基本事件与基本事件以及基本事件与顶事件之间的逻辑关系，对故障??树图形进行分析便可得到哪些风险因素导致系统发生故障［１９］。??Ｐ）故障树分析法包括对系统定性分析和定量分析，定性分析能够得到系统故??障树的最小割集和最小径集，定量分析能够获得基本事件的发生对系统发生故障??有多大影响，在系统可靠性和安全性评估方面可以提供具体方案和根据。??（３）将计算机技术和故障树分析法相结合，开发了一些故障树应用软件，这些??软件不仅可以将故障树定性化和定量化，也可以将故障树微机化和图形化，目前??故障树分析软件应用广泛。??（４）故障树分析法也存在着自身的不足，由于实际工程统计的基本数据往往是??不全面的或者统计的数据存在不确定性，这样对故障树进行定量分析时就有一定??难度。??故障树分析法的基本思路：??
Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｏｇｉｃ?ｇａｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆａｕｌｔ?ｔｒｅｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｍｅｔｈｏｄ??故障树分析法的基本特征：??（１）由事件符号和逻辑门符号组成故障树图形，能直观形象的表现所要研宄的??系统故障树基本事件与基本事件以及基本事件与顶事件之间的逻辑关系，对故障??树图形进行分析便可得到哪些风险因素导致系统发生故障［１９］。??Ｐ）故障树分析法包括对系统定性分析和定量分析，定性分析能够得到系统故??障树的最小割集和最小径集，定量分析能够获得基本事件的发生对系统发生故障??有多大影响，在系统可靠性和安全性评估方面可以提供具体方案和根据。??（３）将计算机技术和故障树分析法相结合，开发了一些故障树应用软件，这些??软件不仅可以将故障树定性化和定量化，也可以将故障树微机化和图形化，目前??故障树分析软件应用广泛。??（４）故障树分析法也存在着自身的不足，由于实际工程统计的基本数据往往是??不全面的或者统计的数据存在不确定性，这样对故障树进行定量分析时就有一定??难度。??故障树分析法的基本思路：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊理论动车制动系统故障树可靠性分析[J]. 郭济鸣,齐金平,李兴运. 测控技术. 2019(04)
[2]输入信息不完整的置信规则库推理方法[J]. 鱼蒙,黄健,孔江涛. 哈尔滨工业大学学报. 2019(04)
[3]基于双层模型的置信规则库参数与结构联合优化方法[J]. 孙建彬,常雷雷,谭跃进,姜江,周志杰. 系统工程理论与实践. 2018(04)
[4]基于AR模型的置信规则库结构识别算法[J]. 陈婷婷,王应明. 计算机科学. 2018(S1)
[5]基于改进相似性度量的扩展置信规则库规则激活方法[J]. 林燕清,傅仰耿. 中国科学技术大学学报. 2018(01)
[6]基于改进K近邻算法的网络舆情技术研究[J]. 于丽. 自动化与仪器仪表. 2017(06)
[7]基于改进粒子群置信规则库参数训练算法[J]. 杨慧,吴沛泽,倪继良. 计算机工程与设计. 2017(02)
[8]基于置信规则库推理的不确定性建模研究[J]. 郭敏. 系统工程理论与实践. 2016(08)
[9]基于层次与密度的任意形状聚类算法[J]. 许合利,牛丽君. 计算机工程. 2016(07)
[10]改良的kmeans与K近邻算法特性分析[J]. 章宦记. 电子产品世界. 2016(01)
博士论文
[1]基于确信度证据推理的不确定性多属性决策方法研究[D]. 靳留乾.西南交通大学 2016
硕士论文
[1]一种基于密度和层次的聚类算法的研究[D]. 吴浩同.北京工业大学 2017
[2]基于K-means算法及层次聚类算法的研究与应用[D]. 乔端瑞.吉林大学 2016
[3]密度簇类中心约束的层次聚类方法的研究[D]. 李骁.湖南大学 2016
[4]基于层次和密度的任意形状聚类算法研究[D]. 牛丽君.河南理工大学 2016
[5]基于密度的改进型层次聚类算法研究[D]. 李彩云.兰州大学 2016
[6]基于密度的层次聚类算法研究[D]. 张文开.中国科学技术大学 2015
[7]基于密度聚类算法的研究与改进[D]. 钱美旋.福州大学 2013
本文编号：2980775
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