纪 刚 陈 平 张惠平 胡煜荣 禹春梅

北京航天自动控制研究所， 北京 100854

0 引 言

近几十年，航天器故障诊断取得快速发展，故障预测与健康管理(Prognostic and health management，PHM)和飞行器综合健康管理(Integrated vehicle health management，IVHM)等相关技术概念在很多文献中被提及，核心都是故障诊断与容错控制技术[1]。现有的故障诊断技术可大致分为基于模型的方法、基于数据的方法和基于知识的方法3类[1,2]，基于模型的方法通常通过解析冗余来诊断故障并进行故障的处理[3,4]。吴德安提出了系统发生故障时，故障部件的自主隔离、备份部件自主切换和系统重构方案[5]，王大轶系统性地阐述了航天器故障诊断和重构技木[6]，樊雯等对姿控系统的可重构性进行了分析探索[7]，胡宇桑等对可重构性综合评价方法进行了研究，为控制系统可重构性综合设计提供了优化决策方案[8]，也为卫星混合执行机构可重构性评价和设计提供了相关参考[9]。航天器故障诊断和控制重构在理论方面取得了很多成果，同时在“资源一号”卫星、“风云卫星”等航天器上进行了实践，轨道运行的航天器故障诊断已经从理论研究向工程实践迈出了很大的一步。航天器轨道飞行场景下本体动态条件变化相比不大，通过这些方法在线实现故障诊断有较好的基础，同时也可以利用天地信息交互实现离线的故障诊断等工作。

液体运载火箭真空滑行段采用姿控喷管进行姿态控制，但因飞行时间短，实时性强，运载能力限制等因素，很少在线进行故障诊断。……