中国空间科学技术 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 11-23.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0086
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罗懿行1,王涵2,王路桥2,李晓锋1,董晓刚1,*
LUO Yixing1, WANG Han2, WANG Luqiao2, LI Xiaofeng1, DONG Xiaogang1,*
摘要: 随着中国航天器在轨数量的快速增长,任务复杂性不断提升,航天器所面临的空间环境日趋多样化,故障诊断与恢复已成为确保航天器安全和可持续运行的关键问题之一。现有的故障诊断与恢复方法通常针对特定类型的故障,并以固化代码的形式存储在星上运行,对于在轨故障突发等场景则依赖大量人工干预和软件维护,距完全自主化尚有较大差距。为解决这一问题并增强航天器对未知故障的弹性适应能力,提出了一种事件触发的航天器在轨自适应故障诊断与恢复框架(EAFDR)。该框架能够有效识别故障事件,实时生成恢复策略并进行安全性验证。EAFDR基于故障事件树模型,采用层次化树结构的故障事件分析技术,对故障事件树按严重程度排序并逐一诊断;随后,依据事件-条件-动作(ECA)映射规则生成故障恢复决策策略,实时应对故障,同时在策略执行期间进行动态监控以保障系统安全性。此外,EAFDR将故障诊断与恢复过程从控制周期中解耦,支持动态修改、维护故障事件树和ECA规则。基于真实系统的地面仿真实验结果表明,EAFDR能够在可接受的计算开销下实现航天器在轨故障的诊断与恢复,为航天器在轨安全、稳定运行提供了有效支持。