專利名稱：一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，屬于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
運(yùn)載火箭造價(jià)昂貴、任務(wù)特殊，可靠性要求極高。無(wú)論是研制階段還是運(yùn)行階段，運(yùn)載火箭的故障檢測(cè)都是保障其可靠性的重要手段，受到格外重視。特別是運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)，對(duì)于運(yùn)載火箭的成功發(fā)射具有極為重要的意義。由于基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)具有表達(dá) 直觀、形式統(tǒng)一、模塊性強(qiáng)和推理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為解決運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)的一種有效途徑。目前，國(guó)內(nèi)有很多公開的基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)軟件，例如IBuilder ;運(yùn)行故障診斷專家系統(tǒng)軟件，調(diào)用運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則，即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)。故障檢測(cè)規(guī)則是運(yùn)載火箭故障診斷專家系統(tǒng)的核心，故障檢測(cè)規(guī)則庫(kù)中的規(guī)則數(shù)量與質(zhì)量是決定運(yùn)載火箭故障診斷專家系統(tǒng)的功能與性能的關(guān)鍵因素。然而，由于運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)龐大，功能復(fù)雜繁多，分系統(tǒng)之間、各變量之間在測(cè)試發(fā)射階段存在復(fù)雜的交聯(lián)、耦合或時(shí)序關(guān)系，其故障檢測(cè)規(guī)則非常復(fù)雜，規(guī)則編寫已成為測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)工作的瓶頸。目前的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)規(guī)則編寫方式通常為首先，由工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程，撰寫描述測(cè)試過(guò)程正常情況下測(cè)試量變化情況的文檔；其次，由知識(shí)工程師通過(guò)學(xué)習(xí)理解測(cè)試過(guò)程文檔，并結(jié)合實(shí)際測(cè)試過(guò)程數(shù)據(jù)分析，提取測(cè)試過(guò)程中的測(cè)試量，編寫故障檢測(cè)規(guī)則；最后，由于測(cè)試過(guò)程中涉及的測(cè)試量繁多，且測(cè)試量之間存在時(shí)序邏輯演變規(guī)律，使得提取出的故障檢測(cè)規(guī)則數(shù)量繁多，且規(guī)則之間邏輯關(guān)系復(fù)雜，因此需要由專家對(duì)知識(shí)工程師提取編寫的故障檢測(cè)規(guī)則進(jìn)行反復(fù)嚴(yán)格的檢查，才能保證獲取故障檢測(cè)規(guī)則的正確可靠。目前的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)規(guī)則編寫方式存在的主要問(wèn)題是規(guī)則編寫過(guò)程復(fù)雜、工作量大、工作周期長(zhǎng)、容易出錯(cuò)且不易于檢查、工程技術(shù)人員無(wú)法獨(dú)立完成規(guī)則編寫工作、規(guī)則難以直觀理解。并且，現(xiàn)有的規(guī)則編寫方式難以實(shí)現(xiàn)規(guī)則重用等高級(jí)規(guī)則管理要求。因此，解決目前運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)工作中的規(guī)則編寫瓶頸，是廣泛使用基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，通過(guò)可視的圖形化描述方式對(duì)測(cè)試過(guò)程建模，降低運(yùn)載火箭故障檢測(cè)規(guī)則編寫工作的難度與復(fù)雜度，提高運(yùn)載火箭故障檢測(cè)規(guī)則編寫工作的效率，從而便于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射故障診斷專家系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，步驟如下(I)建立樹狀的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架，所述運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架為四層樹狀結(jié)構(gòu)，自頂層到底層依次為運(yùn)載火箭型號(hào)、運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段各測(cè)試時(shí)間段、各測(cè)試時(shí)間段中測(cè)試所涉及的分系統(tǒng)、分系統(tǒng)下的各測(cè)試項(xiàng)目；(2)對(duì)步驟(I)中所述各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，得到各測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的有向圖，之后進(jìn)入步驟(3)；(3)根據(jù)步驟(2)中得到的各測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則； (4)根據(jù)步驟(3)中生成的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則，通過(guò)基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)對(duì)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障進(jìn)行檢測(cè)。所述步驟(2)中對(duì)步驟(I)中各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，得到各測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的有向圖具體通過(guò)如下步驟進(jìn)行(2. I)對(duì)于每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，指定啟動(dòng)該測(cè)試項(xiàng)目的指令量；每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下均有多個(gè)測(cè)試量，測(cè)試量分為指令量、開關(guān)量和模擬量三種類型，所述指令量是指外部輸入的對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的操作指令，包括“開始”和“好”兩種狀態(tài)；(2. 2)對(duì)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下的每個(gè)測(cè)試量，為其分配一個(gè)圖形代碼名稱，所述圖形代碼名稱的初始值為0 ;指定理論上每個(gè)測(cè)試量在測(cè)試項(xiàng)目中的各種狀態(tài)，并按狀態(tài)出現(xiàn)的先后順序分配自然數(shù)編號(hào)；對(duì)于編號(hào)之后的模擬量的狀態(tài)，分別給定根據(jù)測(cè)試值判斷是否處于該狀態(tài)的依據(jù)；(2. 3)以編號(hào)后的每個(gè)測(cè)試量的狀態(tài)為有向圖的節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)之間，以可帶延遲時(shí)間的有向弧連接形成測(cè)試項(xiàng)目的有向圖；使用有向弧連接節(jié)點(diǎn)時(shí)滿足有向弧的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間為直接因果關(guān)系或直接順序關(guān)系且模擬量狀態(tài)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)不能作為有向弧的起點(diǎn)；對(duì)于直接因果關(guān)系，起點(diǎn)為因，終點(diǎn)為果；對(duì)于直接順序關(guān)系，起點(diǎn)在先，終點(diǎn)在后。步驟(3)中所述根據(jù)步驟(2)中得到的各測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則具體根據(jù)如下步驟進(jìn)行(3. I)根據(jù)步驟⑵中得到的有向圖，生成五種基本規(guī)則第一種對(duì)于有向圖中每一個(gè)不帶延遲時(shí)間的有向弧，生成的基本規(guī)則為如果有向弧起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值與有向弧起點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)相等，則有向弧終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值賦值為有向弧終點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)；第二種對(duì)于有向圖中每一個(gè)帶延遲時(shí)間的有向弧，生成兩條基本規(guī)則分別為a.如果有向弧起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值與有向弧起點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)相等，則設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器并開始計(jì)時(shí)；b.如果該計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)果達(dá)到了有向弧所帶的延遲時(shí)間，則有向弧終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值賦值為有向弧終點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)；第三種對(duì)于有向圖中的啟動(dòng)指令量的“開始”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，生成的基本規(guī)則為如果啟動(dòng)指令量的測(cè)試值與該啟動(dòng)指令量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值相等，則啟動(dòng)指令量的圖形代碼名稱的值賦值為該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；第四種對(duì)于有向圖中每一開關(guān)量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，生成兩條基本規(guī)則依次為al :如果開關(guān)量的測(cè)試值與該開關(guān)量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值相等，則開關(guān)量的圖形代碼名稱的值賦值為該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；bl :如果開關(guān)量圖形代碼名稱的值與該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)相等，則開關(guān)量測(cè)試值的期望值賦值為開關(guān)量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值；第五種對(duì)于有向圖中每一個(gè)模擬量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，生成的基本規(guī)則為如果模擬量的圖形代碼名稱的值與該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)相等，則模擬量的測(cè)試值應(yīng)滿足該節(jié)點(diǎn)的測(cè)試值判斷依據(jù)；(3. 2)將步驟(3. I)中生成的5種基本規(guī)則融合為故障檢測(cè)規(guī)則，包括如下步驟(3. 2. I)若基本規(guī)則的前件包含測(cè)試項(xiàng)目的啟動(dòng)指令量的“開始”狀態(tài)，稱該基本規(guī)則為起點(diǎn)約束基本規(guī)則，其他的基本規(guī)則稱為非起點(diǎn)約束基本規(guī)則；
若某條非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件與某條起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件相同，則將該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件替換為該起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件，該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件不變，之后進(jìn)入(3.2.2)；(3. 2. 2)經(jīng)過(guò)步驟(3. 2. I)處理之后，若兩條規(guī)則的后件相同，則將這兩條規(guī)則融合為一條規(guī)則如果兩條規(guī)則的前件均成立，則兩條規(guī)則的共同后件成立。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是(I)圖形化的故障檢測(cè)規(guī)則編寫方式較為直觀，降低了規(guī)則編寫的復(fù)雜度，能夠清楚表達(dá)測(cè)試過(guò)程中的邏輯關(guān)系、層次關(guān)系，便于規(guī)則編寫者以圖形描述的方式表達(dá)其對(duì)測(cè)試過(guò)程的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也便于規(guī)則使用者理解規(guī)則、規(guī)則檢查者對(duì)規(guī)則進(jìn)行檢查。(2)圖形化的故障檢測(cè)規(guī)則編寫方式較為簡(jiǎn)單，降低了規(guī)則編寫的難度，更易于被規(guī)則編寫者理解，便于規(guī)則編寫者盡快熟悉與掌握規(guī)則編寫工作。(3)圖形化的故障檢測(cè)規(guī)則編寫方式較為高效，提高了規(guī)則編寫的效率，由圖形化描述的測(cè)試過(guò)程可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為故障檢測(cè)規(guī)則，省去了規(guī)則編寫者分析、提取規(guī)則的過(guò)程，減輕了規(guī)則編寫者的工作量。(4)通過(guò)圖形化的故障檢測(cè)規(guī)則編寫方式，克服了運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)工作中的規(guī)則編寫瓶頸，便于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射故障診斷專家系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)。
圖I為運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架示意圖；圖2為運(yùn)載火箭測(cè)試項(xiàng)目“二級(jí)燃箱增壓”的測(cè)試量狀態(tài)順序與編號(hào)圖；圖3為運(yùn)載火箭測(cè)試項(xiàng)目“二級(jí)燃箱增壓”的有向圖描述圖；圖4為本發(fā)明流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，如圖4所示，步驟如下(I)根據(jù)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的指揮進(jìn)程表、組成分系統(tǒng)表、測(cè)試項(xiàng)目表、測(cè)試數(shù)據(jù)表等資料，建立如圖I所示的樹狀的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架，所述運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架為四層樹狀結(jié)構(gòu)，自頂層到底層依次為運(yùn)載火箭型號(hào)、運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段各測(cè)試時(shí)間段、各測(cè)試時(shí)間段中測(cè)試所涉及的分系統(tǒng)、分系統(tǒng)下的各測(cè)試項(xiàng)目；(2)對(duì)步驟(I)中所述各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，得到各測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的有向圖，之后進(jìn)入步驟(3)；所述步驟(2)中對(duì)步驟(I)中各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，得到各測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的有向圖具體通過(guò)如下步驟進(jìn)行(2. I)對(duì)于每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，指定代表啟動(dòng)該測(cè)試項(xiàng)目指令的指令量；根據(jù)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的測(cè)試數(shù)據(jù)表，每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下均有多個(gè)測(cè)試量，測(cè)試量分為指令量、開關(guān)量和模擬量三種類型；所述指令量是指外部輸入的對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的操作指令，包括“開始”和 “好”兩種狀態(tài)；所述開關(guān)量是指測(cè)試值為開關(guān)形式的測(cè)試量，包括“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài)；所述模擬量是指測(cè)試值為連續(xù)形式的測(cè)試量，包括“達(dá)到”、“大于”、“小于”、“變化”、“穩(wěn)定”等狀態(tài)，具體所處狀態(tài)由測(cè)試值的當(dāng)前具體情況確定。(2. 2)對(duì)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下的每個(gè)測(cè)試量，為其分配一個(gè)圖形代碼名稱，所述圖形代碼名稱的初始值為0 ;指定每個(gè)測(cè)試量在測(cè)試項(xiàng)目中的各種狀態(tài)，并按狀態(tài)出現(xiàn)的先后順序分配自然數(shù)編號(hào)。例如，對(duì)測(cè)試項(xiàng)目“二級(jí)燃箱增壓”下的每個(gè)測(cè)試量進(jìn)行狀態(tài)出現(xiàn)順序定義與編號(hào)后，得到如圖2所示的測(cè)試量狀態(tài)順序與編號(hào)圖。對(duì)于編號(hào)之后的模擬量的狀態(tài)，分別給定根據(jù)測(cè)試值判斷是否處于該狀態(tài)的依據(jù)。例如，對(duì)“達(dá)到”狀態(tài)，指定測(cè)試值的達(dá)到數(shù)值；對(duì)“大于”狀態(tài)，指定測(cè)試值的下限數(shù)值；對(duì)“小于”狀態(tài)，指定測(cè)試值的上限數(shù)值；對(duì)“變化”狀態(tài)，指定測(cè)試值的初始數(shù)值、目標(biāo)數(shù)值、變化時(shí)間范圍、誤差范圍、上限數(shù)值；對(duì)“穩(wěn)定”狀態(tài)，指定測(cè)試值的穩(wěn)定數(shù)值與誤差范圍。(2. 3)以編號(hào)后的每個(gè)測(cè)試量的狀態(tài)為有向圖的節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)之間，以可帶延遲時(shí)間的有向弧連接形成測(cè)試項(xiàng)目的有向圖；使用有向弧連接節(jié)點(diǎn)時(shí)滿足有向弧的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間為直接因果關(guān)系或直接順序關(guān)系且模擬量狀態(tài)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)不能作為有向弧的起點(diǎn)；對(duì)于直接因果關(guān)系，起點(diǎn)為因，終點(diǎn)為果；對(duì)于直接順序關(guān)系，起點(diǎn)在先，終點(diǎn)在后。例如，對(duì)測(cè)試項(xiàng)目“二級(jí)燃箱增壓”的編號(hào)后的測(cè)試量狀態(tài)進(jìn)行有向弧連接后，得到如圖3所示的有向圖描述圖。(3)根據(jù)步驟(2)中得到的各測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則；具體根據(jù)如下步驟進(jìn)行(3. I)根據(jù)步驟⑵中得到的有向圖，生成五種基本規(guī)則第一種對(duì)于有向圖中每一個(gè)不帶延遲時(shí)間的有向弧，生成的基本規(guī)則為如果有向弧起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值與有向弧起點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)相等，則有向弧終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值賦值為有向弧終點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)；例如，在圖3中，有向弧A不帶延遲時(shí)間，其起點(diǎn)測(cè)試量“二級(jí)燃箱增壓”的圖形代碼為g_C_2RZY_on、狀態(tài)編號(hào)為1，其終點(diǎn)測(cè)試量“二級(jí)燃箱增壓指示燈”的圖形代碼為“g_S_2RZY”、狀態(tài)編號(hào)為1，則對(duì)于有向弧A生成的基本規(guī)則為if g_C_2RZY_on = = 1，theng_S_2RZY = I。第二種對(duì)于有向圖中每一個(gè)帶延遲時(shí)間的有向弧，生成兩條基本規(guī)則分別為a.如果有向弧起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值與有向弧起點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)相等，則設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器并開始計(jì)時(shí)；b.如果該計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)果達(dá)到了有向弧所帶的延遲時(shí)間，則有向弧終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值賦值為有向弧終點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)；例如，在圖3中，有向弧B帶5個(gè)時(shí)間單位的延遲時(shí)間，其起點(diǎn)測(cè)試量“二級(jí)燃箱增壓指示燈”的圖形代碼為g_S_2RZY、狀態(tài)編號(hào)為1，其終點(diǎn)測(cè)試量“二級(jí)燃箱壓力”的圖形代碼為g_2Prxq、狀態(tài)編號(hào)為1，則對(duì)于有向弧B生成的兩條基本規(guī)則分別為if g_S_2RZY ==I, then resettimer (T_g_S_2RZY_l) ；if T_g_S_2RZY_l < 5, then g_2Prxq = I。其中，resettimer為設(shè)置計(jì)時(shí)器命令，T_g_S_2RZY_l為設(shè)置的計(jì)時(shí)器名稱。第三種對(duì)于有向圖中的啟動(dòng)指令量的“開始”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，生成的基本規(guī)則為如果啟動(dòng)指令量的測(cè)試值與該啟動(dòng)指令量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值相等，則啟動(dòng)指令量的圖形代 碼名稱的值賦值為該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；例如，在圖3中，該測(cè)試項(xiàng)目的啟動(dòng)指令量“二級(jí)燃箱增壓”的測(cè)試量代碼為C_2RZY_on、圖形代碼為g_C_2RZY_on，其“開始”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)為I ;根據(jù)該測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，啟動(dòng)指令量“二級(jí)燃箱增壓”在“開始”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試值應(yīng)為1，即理論值為I ;則對(duì)于啟動(dòng)指令量“二級(jí)燃箱增壓”的“開始”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)生成的基本規(guī)則為if C_2RZY_on ==1， then g_C_2RZY_on = I。第四種對(duì)于有向圖中每一開關(guān)量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，生成兩條基本規(guī)則依次為a I 如果開關(guān)量的測(cè)試值與該開關(guān)量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值相等，則開關(guān)量的圖形代碼名稱的值賦值為該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；bl :如果開關(guān)量圖形代碼名稱的值與該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)相等，則開關(guān)量測(cè)試值的期望值賦值為開關(guān)量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值；例如，在圖3中，開關(guān)量“二級(jí)燃箱增壓指示燈”的測(cè)試量代碼為S_2RZY、圖形代碼為g_S_2RZY，其“開”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)為I ;根據(jù)該測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，開關(guān)量“二級(jí)燃箱增壓指示燈”在“開”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的測(cè)試值應(yīng)為1，即理論值為I ;則對(duì)于開關(guān)量“二級(jí)燃箱增壓指示燈”的“開”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)生成的兩條基本規(guī)則分別為if S_2RZY = = 1，then g_S_2RZY =I ；if g_S_2RZY == I，then S_2RZY. EV = I。其中，S_2RZY. EV 代表了開關(guān)量 S_2RZY 的測(cè)試值的期望值。第五種對(duì)于有向圖中每一個(gè)模擬量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，生成的基本規(guī)則為如果模擬量的圖形代碼名稱的值與該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)相等，則模擬量的測(cè)試值應(yīng)滿足該節(jié)點(diǎn)的測(cè)試值判斷依據(jù)；例如，在圖3中，模擬量“二級(jí)燃箱壓力”的測(cè)試量代碼為2Prxq、圖形代碼為g_2PrXq，其“穩(wěn)定”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)為2 ;根據(jù)步驟(2. 2)中給定的判斷模擬量“二級(jí)燃箱壓力”處于“穩(wěn)定”狀態(tài)的依據(jù)，其測(cè)試值的穩(wěn)定數(shù)值應(yīng)為0.17，誤差范圍應(yīng)為(0，0. 12);則對(duì)于模擬量“二級(jí)燃箱壓力”的“穩(wěn)定”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)生成的基本規(guī)則為if g_2Prxq== 2，then2Prxq. EV = 0. 17，2Prxq. ERR = (0,0. 12)。其中，2Prxq. EV 代表了模擬量 2Prxq 的測(cè)試值的期望值，2Prxq. ERR代表了模擬量2Prxq的測(cè)試值的誤差范圍。(3. 2)將步驟(3. I)中生成的5種基本規(guī)則融合為故障檢測(cè)規(guī)則，包括如下步驟(3. 2. I)若基本規(guī)則的前件包含測(cè)試項(xiàng)目的啟動(dòng)指令量的“開始”狀態(tài)，稱該基本規(guī)則為起點(diǎn)約束基本規(guī)則，其他的基本規(guī)則稱為非起點(diǎn)約束基本規(guī)則。規(guī)則由前件、后件兩部分組成，前件為規(guī)則假設(shè)的前提條件，后件為前件成立時(shí)的結(jié)論。例如，在規(guī)則“if A =I，then B = I” 中，前件為 “A = 1”，后件為 “B = I，，。若某條非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件與某條起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件相同，則將該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件替換為該起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件，該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件不變，之后進(jìn)入(3.2.2)；例如,在由圖3 生成的基本規(guī)則中,“if g_C_2RZY_on ==1, then g_S_2RZY=l”為一條起點(diǎn)約束基本規(guī)則(因?yàn)間_C_2RZY_on為該測(cè)試項(xiàng)目的啟動(dòng)指令量)，“ if g_S_2RZY==I, then resettimer (T_g_S_2RZY_l) ”為一條非起點(diǎn)約束基本規(guī)則,且該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件“g_S_2RZY == I”與該起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件“g_S_2RZY = I”相同，則將該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則替換為if g_C_2RZY_on = =1,then resettimer (T_g_S_2RZY_l)。(3. 2. 2)經(jīng)過(guò)步驟(3. 2. I)處理之后，若兩條規(guī)則的后件相同，則將這兩條規(guī)則融合為一條規(guī)則如果兩條規(guī)則的前件均成立，則兩條規(guī)則的共同后件成立。
例如，兩條規(guī)則“ifX = I, then Z = l”、“if Y = I, then Z = I” 具有相同的后件“Z = I”,則將這兩條規(guī)則融合為一條規(guī)則if (X = 1)&&(Y = I), then Z = I。(4)運(yùn)行公開的基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)軟件，調(diào)用步驟(3)中生成的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則，即可對(duì)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，其特征在于步驟如下 (1)建立樹狀的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架，所述運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架為四層樹狀結(jié)構(gòu)，自頂層到底層依次為運(yùn)載火箭型號(hào)、運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段各測(cè)試時(shí)間段、各測(cè)試時(shí)間段中測(cè)試所涉及的分系統(tǒng)、分系統(tǒng)下的各測(cè)試項(xiàng)目； (2)對(duì)步驟(I)中所述各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，得到各測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的有向圖，之后進(jìn)入步驟(3)； (3)根據(jù)步驟(2)中得到的各測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則； (4)根據(jù)步驟(3)中生成的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射 階段的故障檢測(cè)規(guī)則，通過(guò)基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)對(duì)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障進(jìn)行檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟⑵中對(duì)步驟⑴中各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，得到各測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的有向圖具體通過(guò)如下步驟進(jìn)行 (2. I)對(duì)于每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目，指定啟動(dòng)該測(cè)試項(xiàng)目的指令量；每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下均有多個(gè)測(cè)試量，測(cè)試量分為指令量、開關(guān)量和模擬量三種類型，所述指令量是指外部輸入的對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的操作指令，包括“開始”和“好”兩種狀態(tài)； (2. 2)對(duì)每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下的每個(gè)測(cè)試量，為其分配一個(gè)圖形代碼名稱，所述圖形代碼名稱的初始值為O ;指定理論上每個(gè)測(cè)試量在測(cè)試項(xiàng)目中的各種狀態(tài)，并按狀態(tài)出現(xiàn)的先后順序分配自然數(shù)編號(hào)；對(duì)于編號(hào)之后的模擬量的狀態(tài)，分別給定根據(jù)測(cè)試值判斷是否處于該狀態(tài)的依據(jù)； (2. 3)以編號(hào)后的每個(gè)測(cè)試量的狀態(tài)為有向圖的節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)之間，以可帶延遲時(shí)間的有向弧連接形成測(cè)試項(xiàng)目的有向圖； 使用有向弧連接節(jié)點(diǎn)時(shí)滿足有向弧的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間為直接因果關(guān)系或直接順序關(guān)系且模擬量狀態(tài)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)不能作為有向弧的起點(diǎn)；對(duì)于直接因果關(guān)系，起點(diǎn)為因，終點(diǎn)為果；對(duì)于直接順序關(guān)系，起點(diǎn)在先，終點(diǎn)在后。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，其特征在于步驟(3)中所述根據(jù)步驟(2)中得到的各測(cè)試項(xiàng)目的有向圖，生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則具體根據(jù)如下步驟進(jìn)行 (3. I)根據(jù)步驟(2)中得到的有向圖，生成五種基本規(guī)則 第一種對(duì)于有向圖中每一個(gè)不帶延遲時(shí)間的有向弧，生成的基本規(guī)則為如果有向弧起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值與有向弧起點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)相等，則有向弧終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值賦值為有向弧終點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)； 第二種對(duì)于有向圖中每一個(gè)帶延遲時(shí)間的有向弧，生成兩條基本規(guī)則分別為a.如果有向弧起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值與有向弧起點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào)相等，則設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器并開始計(jì)時(shí)；b.如果該計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)果達(dá)到了有向弧所帶的延遲時(shí)間，則有向弧終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)試量的圖形代碼名稱的值賦值為有向弧終點(diǎn)的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的編號(hào); 第三種對(duì)于有向圖中的啟動(dòng)指令量的“開始”狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，生成的基本規(guī)則為如果啟動(dòng)指令量的測(cè)試值與該啟動(dòng)指令量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值相等，則啟動(dòng)指令量的圖形代碼名稱的值賦值為該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)； 第四種對(duì)于有向圖中每一開關(guān)量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，生成兩條基本規(guī)則依次為al :如果開關(guān)量的測(cè)試值與該開關(guān)量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值相等，則開關(guān)量的圖形代碼名稱的值賦值為該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；bl :如果開關(guān)量圖形代碼名稱的值與該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)相等，則開關(guān)量測(cè)試值的期望值賦值為開關(guān)量在該節(jié)點(diǎn)時(shí)的理論值； 第五種對(duì)于有向圖中每一個(gè)模擬量對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，生成的基本規(guī)則為如果模擬量的圖形代碼名稱的值與該節(jié)點(diǎn)的編號(hào)相等，則模擬量的測(cè)試值應(yīng)滿足該節(jié)點(diǎn)的測(cè)試值判斷依據(jù)； (3. 2)將步驟(3. I)中生成的5種基本規(guī)則融合為故障檢測(cè)規(guī)則，包括如下步驟 (3. 2. I)若基本規(guī)則的前件包含測(cè)試項(xiàng)目的啟動(dòng)指令量的“開始”狀態(tài)，稱該基本規(guī)則為起點(diǎn)約束基本規(guī)則，其他的基本規(guī)則稱為非起點(diǎn)約束基本規(guī)則； 若某條非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件與某條起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件相同，則將該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件替換為該起點(diǎn)約束基本規(guī)則的前件，該非起點(diǎn)約束基本規(guī)則的后件不變，之后進(jìn)入(3.2.2)； (3. 2. 2)經(jīng)過(guò)步驟(3. 2. I)處理之后，若兩條規(guī)則的后件相同，則將這兩條規(guī)則融合為一條規(guī)則如果兩條規(guī)則的前件均成立，則兩條規(guī)則的共同后件成立。
全文摘要
一種用于運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)方法，建立樹狀的運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射流程框架，對(duì)框架中的各測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行有向圖描述，并根據(jù)有向圖描述生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則；生成的規(guī)則用于基于規(guī)則的故障診斷專家系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障進(jìn)行檢測(cè)。本方法以圖形化的方式生成運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段的故障檢測(cè)規(guī)則，降低了運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射階段故障檢測(cè)工作的難度與復(fù)雜度，并提高了故障檢測(cè)工作的效率。
文檔編號(hào)G05B23/02GK102722170SQ20121014623
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者唐昭, 宋敬群, 張學(xué)英, 張素明, 李璨, 耿輝, 董余紅, 閻小濤 申請(qǐng)人:中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院, 北京宇航系統(tǒng)工程研究所