空间实验室天地一体化故障诊断技术研究

航天器故障诊断不仅可以提高航天器安全性和可靠性，而且可以节约航天器安全寿命期成本。文中详细阐述了空间实验室天地一体化故障诊断系统方案。整个故障诊断体系由在轨诊断系统和地面诊断系统组成，在轨诊断系统具有部分自主诊断能力，地面诊断系统又分为系统级故障诊断和分系统级故障诊断。强调了基于模型推理技术(特别是多信号建模技术)在空间实验室天地一体化故障诊断系统中的重要性；最后指出了当前需要深入研究的建模技术及故障诊断系统的组件化和网络化等关键技术。     

基于仲裁的高可用服务器故障检测机制的研究

故障检测是设计高可用系统的一项关键技术，本文研究了双模高可用容错服务器的故障检测机制。首先，通过马尔科夫模型对服务器系统进行了分析，指出设计高覆盖率和高成功率的故障检测机制对系统可用性的重要影响。针对传统使用的故障检测机制成功率较低的问题，提出了一种仲裁检测机制，仲裁系统采用容错方案设计，具有较高的可靠性，在双机无法对故障做出正确判断时，可作为可信的第三方对故障做出准确的定位，有效地提高了系统的检测成功率。在此基础上，一种基于仲裁的多层心跳检测机制被应用到了实际系统的设计中，并通过试验证明了其可满足可用性设计要求。     

扰动因子与结构信息在飞机选型中的应用

本文提出在飞机选型中利用结构信息,使合成排序更符合客观实际。文中还提出利用扰动因子改善判断矩阵一致性的方法,克服了调整判断矩阵时的盲目性。为满足飞机选型需要,编制了相应的软件。实践证明,扰动因子与结构信息的运用,对于解决层次分析法在飞机选型中应用的某些实际问题、为航空公司飞机选型提供可靠的科学依据是有益的。     

K型热电偶冷端补偿研究

针对在热试验过程中应用K型热电偶出现温度测量异常的情况进行研究分析,确认测量异常的原因是冷端补偿出现问题。从温度测量的原理入手进行分析,通过理论与试验相结合的方式阐述了冷端补偿的重要性。     

Reliability and safety analysis of redundant vehicle management computer system

Redundant techniques are widely adopted in vehicle management computer （VMC） to ensure that VMC has high reliability and safety. At the same time, it makes VMC have special characteristics, e.g., failure correlation, event simultaneity, and failure self-recovery. Accordingly, the reliability and safety analysis to redundant VMC system （RVMCS） becomes more difficult. Aimed at the difficulties in RVMCS reliability modeling, this paper adopts generalized stochastic Petri nets to establish the reliability and safety models of RVMCS. Then this paper analyzes RVMCS oper- ating states and potential threats to flight control system. It is verified by simulation that the reli- ability of VMC is not the product of hardware reliability and software reliability, and the interactions between hardware and software faults can reduce the real reliability of VMC obviously. Furthermore, the failure undetected states and false alarming states inevitably exist in RVMCS due to the influences of limited fault monitoring coverage and false alarming probability of fault mon- itoring devices （FMD）. RVMCS operating in some failure undetected states will produce fatal threats to the safety of flight control system. RVMCS operating in some false alarming states will reduce utility of RVMCS obviously. The results abstracted in this paper can guide reliable VMC and efficient FMD designs. The methods adopted in this paper can also be used to analyze other intelligent systems＇ reliability.     

定量与定性相结合的动量轮故障可诊断性评价

为了提高动量轮的故障诊断性能,采用定量与定性相结合的方法对故障可诊断性评价方法开展研究。在分析动量轮和控制器模型的基础上,建立定量的动量轮闭环系统模型;分析动量轮的各种故障模式,将其分为测量类、驱动类和控制器类故障,并在动量轮系统模型中进行表示;依据故障到输出的传递函数是否等于0以及不同故障到输出的传递函数是否相同的思路,研究各类故障的可检测性和可分离性判断条件,对动量轮的各故障模式进行评价,给出相应的评价结果对于不可分离的故障集合,研究基于定性模型的故障可诊断性评价方法,即根据动量轮各功能模块之间的关系,结合动量轮的故障模式影响分析结果,建立故障与征兆之间的关联矩阵,通过分析各故障对应的数据,进一步给出动量轮故障可诊断性的评价结果。最后,提出故障可诊断性相关的定量指标,根据动量轮故障可诊断性评价结果,给出各故障以及动量轮的可检测度和可分离度等,为后续故障可诊断性设计提供依据。     

小型平板CPL实现高热流密度散热的研究

针对小型平板毛细抽吸两相流体回路(CPL)在高热流密度下的特点,分析了不同工质时系统的压力损失与毛细芯的毛细抽吸力,得出采用氨工质有着较好的传热性能和更高的毛细限,同时得出影响系统毛细限的主要因素是蒸汽联管管径和工质的蒸气密度,提出了工质传输系数作为选取工质的重要指标。建立了蒸发器多孔芯,金属壁面以及工质气、液空间区域的耦合数学模型,并运用SIMPLE算法进行求解,得出蒸发器内的温度分布及由于侧壁效应对多孔芯传热传质与传热极限的影响,同时提出小型平板CPL系统存在侧壁效应传热极限,它是影响系统最大传热量的一个重要极限,在设计小型平板CPL必须予以考虑。     

航天器FPGA在系统局部重构容错设计研究

提出了一种新的FPGA在系统局部重构容错方法,可以较明显地削减容错配置数据量。阐述了新方法的原理及实现算法,分析了新方法的性能;为排除新方法实施过程中的障碍,提出了电路去耦的容错电路设计方法;运用新方法设计了深空探测遥控数据处理电路,并在Flash型FPGA演示了新方法的实施过程。     

基于EKF容错滤波方法的编队卫星相对轨道自主确定

为避免因卫星测量野值导致的相对轨道估计与滤波精度下降,提出了一种基于残差正交性的扩展Kalman滤波（EKF）容错滤波算法的编队卫星相对轨道确定方法。根据卫星相对运动与相对位置量测方程,用残差序列方差的迹实现对野值的剔除及在线修正,保证滤波器有较强的鲁棒性、稳定性和精度。仿真结果表明：该法简单、有效,有较高的理论和工程应用价值。     

基于数据质量的机电系统BIT虚警研究

机电系统机内自测试(BIT)虚警问题一直是困扰其发展和应用的重要因素.本文首先明确了数据质量在机电BIT检测过程中的作用,对数据质量的属性及数据异常判断方法做了简要介绍.在分析了数据异常将可能导致BIT虚警之后,提出在BIT诊断和决策前加入数据异常判断环节,分析结果表明,此方法能够有效地降低机电BIT系统虚警率,提高其故障检测率.