刘艳辉

摘要：空间轴承是飞轮和控制力矩陀螺等空间惯性执行机构的核心部件，若发生故障，会直接影响航天任务执行能力。因此，空间轴承的故障诊断成为保证航天器高可靠、长寿命的一个重要支撑。本文首先介绍空间轴承的故障特点、诊断技术难点;然后总结分析目前轴承主要的故障特征提取技术、智能诊断等方法;接着，深入讨论这些技术在空间轴承故障诊断中的应用与发展;最后结合当前研究现状，对未来空间轴承故障诊断技术发展方向进行了分析与展望。

关键词：空间轴承;故障诊断;特征提取;人工智能

飞轮、控制力矩陀螺（Control Moment Gyro，CMG）等空间惯性执行机构，是现代长寿命、高精度三轴稳定航天器必不可少的核心执行机构和关键单机。迄今为止，由于空间轴承故障导致的空间惯性执行机构失效已经影响了多次航天任务的顺利完成。例如，美国EchoStar V号卫星由于轴承故障引发动量轮异常，导致轨道位置变化，燃料消耗增加，缩短了2年的寿命。NASA的FUSE太空望远镜曾在两周内两台飞轮连续发生轴承故障而失效[1]。单台飞轮或CMG造价可达数百万，单台航天器造价更是以亿计，一旦空间轴承在轨发生故障不仅直接影响航天器性能及任务的顺利实施，严重故障甚至可以导致航天器失效，事关国家安全和军事利益，造成巨大经济损失。因此，开展空间轴承故障诊断技术对卫星性能保持和寿命管理都具有重大的科学意义和工程实用价值。……