导读:本文包含了航天器推进系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:航天器推进系统,自主健康管理,故障检测与诊断,配置与重构
航天器推进系统论文文献综述
彭小辉[1]（2017）在《航天器推进系统自主健康管理关键技术研究》一文中研究指出自主健康管理是实现航天器在轨自主化运行的关键技术之一。航天器自主健康管理可在没有地面测控人员参与的条件下,确保航天器在未知和不确定运行环境下的可靠性与安全性,减少对地面操作的依赖,降低航天器在轨管理成本,其研究具有重要的现实意义和工程价值。论文以典型的航天器推进系统(DFH-4推进系统和DS-1推进系统)为研究对象,系统深入地研究了航天器系统在轨自主健康管理所涉及的若干关键技术,包括强鲁棒性的故障检测与诊断算法、故障可恢复性评估、故障条件下的系统重构等,并设计实现了自主健康管理原型系统。论文的主要研究工作和结论如下:针对航天器推进系统故障检测过程中所面临的类别不平衡以及误分代价不等等问题,引入代价敏感机制及边界控制策略,提出了一种边界可调整的代价敏感支持向量数据描述方法(Cost-Sensitive Support Vector Data Description with Boundary Calibration,CS-SVDD-BC)。在此基础上,针对CS-SVDD-BC参数依赖经验取值存在的不足,提出了基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的CS-SVDD-BC参数优选方案;针对静态CS-SVDD-BC对推进系统故障检测存在较高误判风险以及标准SVDD训练效率低的问题,提出了基于增量学习的Inc CS-SVDD-BC方法。推进系统试车数据的验证结果表明,相对于静态CS-SVDD-BC,基于PSO的参数优化选取大幅降低了故障检测的误判率与平均误分代价;Inc CS-SVDD-BC的在线自适应学习能力,有效增强了正常样本空间与故障空间的可分离性,提高了故障检测的及时性和有效性。针对航天器推进系统工作过程的时变性以及故障“双向传递”的特点,提出了Z-检验和解析冗余关系方法相结合的、面向时态的诊断方法。该方法基于解析冗余关系的残差表征时不变的系统结构特征信息,有效避免了对系统时变工作过程获取故障诊断判据的难题,而结构特征信息的时不变性,又有效克服了“故障双向传递”造成的故障定位困难。同时为解决系统建模误差以及环境噪声等随机因素的干扰,利用Z-检验方法实现了对残差在不确定条件下故障影响趋势的准确判断,从而确保了故障诊断过程的强鲁棒性。推进系统故障仿真数据的验证结果表明,该方法简单易实现,能够实现对航天器推进系统工作过程的实时、高效故障定位,适用于航天器推进系统的在轨自主故障诊断。针对推进系统故障的可恢复性能评估问题,结合系统结构配置栅格图,提出了航天器推进系统基于系统属性空间的故障可恢复性分析框架,并给出了叁种评估故障可恢复性的度量准则:覆盖率、冗余度以及基于部件可靠性的平均无故障时间估计。基于上述度量准则,对DFH-4以及DS-1推进系统增压气路部分进行了故障可恢复性评估,验证了提出的叁种故障可恢复性度量方式的有效性,评估结果均达到了设计指标要求。针对已有的航天器系统配置与重构问题求解存在的知识表示繁杂以及求解效率低等问题,基于问题转换求解的思想,提出了将推进系统的配置与重构问题转换成最优可满足问题进行求解的问题描述框架,并设计实现了一种新的最优搜索策略——CWBA*。DS-1航天器推进系统单故障以及多故障情形下的验证结果表明,由于CWBA*采用了紧配合的搜索方式,在搜索效率上较已有的CDA*提升了近一个数量级,更适用于执行快速响应的航天器系统配置与重构问题。针对航天器推进系统在轨自主健康管理的工程实用问题,在对自主健康管理系统功能需求分析的基础上,分析设计并开发实现了自主健康管理软硬件原型系统。DFH-4推进系统仿真数据验证表明,设计开发的推进系统故障检测与报警模块具备良好的检测性能,运行稳定和可靠;DS-1推进系统多故障情形下的验证结果表明,设计开发的推进系统配置与重构模块能够快速给出满足推进系统故障控制要求的最优重构方案,并具备较好的扩展能力。同时,为解决航天器自主健康管理基于传统遥测方式信息获取能力有限的问题,实现在轨信息获取,设计实现了APSDR-I型航天器在轨实时状态记录系统。现场试车信号采集结果表明,APSDR-I记录系统运行状态良好,数据记录准确,具备多路信号同时在线采集记录的能力。(本文来源于《国防科技大学》期刊2017-06-01）
刘道峰[2]（2016）在《基于PNNE的航天器推进系统管路状态预测方法研究》一文中研究指出论文以某型卫星推进系统管路为研究对象,针对管路的故障仿真、管路状态预测的方法进行了研究,设计实现了基于PNNE的航天器推进系统管路状态预测方法。论文以DFH卫星推进系统为例,分析总结了航天器推进系统管路的典型故障模式与效应,并基于模块化的建模思想,利用AMESim仿真软件,建立了某型卫星推进系统的仿真模型;在该仿真模型的基础上,先后数值模拟了6种典型的管路故障效应;然后基于数值模拟的故障数据,分别建立了叁种单一PNN对管路状态进行了预测;同时为了解决单一PNN预测的不足,建立了PNNE的模型,并采用了叁种不同的结论合成方式;最后从提高网络集成泛化能力方面,研究总结了影响网络集成预测结果精度的因素,并对基于动态权值结论合成法的PNNE管路预测方法进行了验证。研究结果表明,基于动态权值结论合成法的PNNE对航天器推进系统管路状态预测的效果相对较好,预测的准确度相对较高,能够为航天器推进系统管路的故障检测提供有效途径。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
张声艳[3]（2015）在《航天器推进系统的今天和明天》一文中研究指出“高高在上”的卫星要想在茫茫的太空中变轨或姿态调整，必须安装推进系统。推进系统是卫星等航天器的主要动力系统。那么，卫星都有哪些推进系统? 当家花旦:化学推进 所谓化学推进，是指利用化学燃料推进剂在燃烧室内将化学能转化为热能(本文来源于《中国航天报》期刊2015-07-25）
李湘宁,白建军,李宗良,杨晓红[4]（2014）在《航天器推进系统多余物控制相关标准浅析》一文中研究指出对多余物的主要来源和类型进行分析,梳理航天器推进系统多余物控制的特点,在此基础上提出多余物控制工作开展的思路,介绍航天器推进系统研制全过程中各环节具体的多余物控制方法与实施效果。(本文来源于《航天标准化》期刊2014年03期）
陈治佐,刘兴钊,吕高焕[5]（2013）在《Livingstone用于航天器推进系统故障诊断》一文中研究指出航天器通常造价昂贵且无法批量生产,对其进行故障检测和诊断研究实用且必要。由美国宇航局NASA开发的Livingstone软件系统,使用一组多层次的定性逻辑模型来描述系统的行为,通过比较模型预测数据和传感器实测数据来检测和诊断系统故障。本文旨在说明Livingstone软件能够应用于航天器故障检测和诊断领域。通过对Livingstone工作原理和过程的详细阐述,并利用Livingstone对航天器推进系统简化模型做仿真实验,给出可能的故障原因及可能性大小,说明Livingstone是一种有效而可靠的故障检测和诊断工具,能够快速、准确地诊断出航天器系统故障所在。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2013年05期）
王倍乐[6]（2013）在《航天器推进系统组态化模型仿真研究与软件实现》一文中研究指出航天器推进系统是航天器通用平台的重要组成部分，其性能直接影响任务执行的成败，因此是被广泛研究的重点对象。实现航天器推进系统的组态化仿真，可以提高仿真过程的适用性和灵活性，同时有助于对不同设计方案进行可行性分析。论文主要研究卫星冷气、单组元及双组元推进系统的建模、组态与仿真，在分析叁种推进系统模型的基础上，建立了推进系统的数学模型，使用Matlab对叁种推进系统进行了数字仿真，使用面向对象的思想在VC++6.0开发环境中建立了各个组件的数学模型，开发了推进系统的组件模型库，并使用OpenGL实现了组态界面并开发了仿真模块和数据库模块，完成了仿真软件平台的实现。论文首先讨论了液体推进系统的基本部件组成，之后分别建立叁种推进系统主要组件的数学模型，并给出了各组件的边界条件，使用Matlab分别实现了叁种推进系统数学模型的仿真，通过将仿真曲线与实际系统工作过程相对比，说明了仿真结果的正确性。其次，基于组态化建模思想与C++面向对象建模思想，将叁种推进系统的通用组件使用C++类来描述，将各通用组件综合起来构成了推进系统的组件库，并实现了组件库选择对话框。由于OpenGL在VC++开发环境中绘图的优势，使用OpenGL完成了应用程序中推进系统各组件的动态绘图，并设计实现了组件的连线功能，完成组态模块的开发。最后，将组态界面与面向对象的组件类结合起来，使用定时器迭代进行仿真完成了组态文件的仿真模块的设计与实现。另外，为避免仿真数据的重复及方便仿真结果的查询与回放，结合VC++开发环境中访问数据库的ADO数据访问技术，实现了数据存储模块。组态模块、仿真模块与数据存储模块结合起来，构成了整个组态仿真软件平台的实现，供相关科研人员使用。本文的工作将理论与实际相结合，具有较强的实际应用背景，软件的开发中使用了组态、OpenGL及数据库等多种技术，对于类似软件的设计及研发具有一定的参考价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
蔡起超[7]（2013）在《航天器推进系统数据管理系统设计及实现》一文中研究指出航天器推进系统是航天器的重要组成部分，其安全性是顺利完成航天任务的基本保证。因此，对推进器系统在轨运行可靠性和安全性的研究具有重要意义。实时遥测参数数据反映了航天器内脏各系统的工作状况，对遥测数据的管理成为研究在轨运行推进系统的热点方向。本文针对航天器推进系统数据管理，在VC++6.0开发环境下，结合Oracle数据库和STK软件，使用模块化设计思想，设计实现了一套通用性较强的遥测数据管理系统软件。本文的主要研究内容包括以下几部分：首先，针对系统进行全面的功能需求分析，依据模块化思想设计出管理系统总体方案和系统信息流图，将系统分为服务器设计与客户端设计。并对系统所使用的开发平台和理论技术给出简要应用说明。其次，设计通用系统通信协议，设计的系统服务器实现连接在轨卫星监测中心功能，对接收到的遥测数据进行多星并行处理，实现遥测参数的处理、存储及分发，设计遥测数据管理数据库，提供数据查询网络接口实现实时和分时数据传输，保证数据的安全管理，提供各遥测终端查询、回放请求。然后，设计遥测终端程序，实现对卫星推进系统的遥测参数进行实时监视、实时计算各种需求参数数值，然后将处理结果实时送往监控指挥显示系统，在监控大厅的大屏幕上和有关控制台进行显示，供有关专家、工程人员监视推进系统工作状态，从而进行决策，即：关机、开机、开启或关闭备推进器等操作。遥测终端程序还实现对遥测数据以数据文件形式保存，回放，事后数据处理。最后，研究基于数据驱动的实时故障诊断算法，针对航天推进器内部温度、压强等传感器遥测数据，提出了一种基于偏最小二乘算法的航天推进系统实时运行过程监测和故障诊断的方法。采用Q统计量对运行过程进行监测，结合贡献图定位出故障位置。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
晏政[8]（2013）在《航天器推进系统基于定性模型的故障诊断方法研究》一文中研究指出论文以我国典型的航天器推进系统(DFH卫星推进系统和SZ推进舱推进子系统)为研究对象,系统、深入地研究了推进系统故障诊断涉及的动力学建模与仿真、故障模式分析与故障效应仿真、集成定性定量的故障诊断、故障可诊断性分析与传感器优化配置等内容,设计实现了航天器推进系统故障诊断系统。针对航天器推进系统复杂供应管网的动力学特性,建立了推进系统的模块化组件模型库,以此为基础构建了DFH卫星推进系统的动力学仿真模型。针对该推进系统进行了启动和关机过程的动态仿真,结果表明:①在主发动机充填和关机过程中,系统不同位置均出现了显着的水击现象,关机过程的水击频率和峰值压力均显着高于充填过程;②由于姿控供应管网的分流,主供应管路充填过程中水击峰值压力和衰减时间均比其独立工作时显着减小;③在供应管路中增加节流孔,可有效削弱充填、关机过程中的水击效应;利用充填惰性气体或合理采用弯管,也可有效削弱充填过程中的水击效应。针对航天器推进系统故障样本数据、模式特征和诊断知识难以获取的问题,深入开展了航天器推进系统变轨过程和姿控过程的故障模式与效应分析。针对泄漏与堵塞两大类典型故障模式,分别数值模拟了6种典型故障效应及2种典型故障过渡特性,研究结果可为掌握特定故障对推进系统的影响,并评价特定故障状态下各性能参数的变化和敏感性提供支撑。针对航天器星上资源有限、推进系统在轨测量参数少的特点,研究并发展了航天器推进系统基于SDG模型的定性诊断方法。研究结果表明,定性SDG模型用于诊断分析时完备性较好,针对DFH卫星推进系统的实例最终得到5个潜在故障集,以及针对SZ推进舱推进子系统的实例最终得到4个潜在故障集,上述故障集均能够覆盖所有可能的故障源。然而,基于定性SDG模型的诊断方法存在分辨率不高、故障难以准确定位的缺点,因此需要结合定量信息对方法进行进一步的改进。针对基于定性SDG模型方法故障分辨率不高的问题,论文从两个方面研究并发展了集成定量信息的SDG动态故障诊断方法。一是建立了附带时间信息的SDG模型,发展了相应的故障诊断策略;二是从组件的数学模型分析节点间的影响关系,并集成到SDG模型中。SZ推进系统的诊断实例表明,该方法较好地利用了SDG动态模型所包含的初始响应和历史信息,以及推进系统各组件数学模型包含的变量间定量约束关系,能够有效地提高故障诊断分辨率,3个诊断实例的研究结果都能够准确定位到唯一故障源。针对故障可诊断性这一重要性能指标,研究并发展了航天器推进系统的故障可诊断性(包括可检测性和可隔离性)评价方法。对比分析结果表明,传感器布置的数量和位置,对系统的故障可诊断性具有重要的影响,可隔离性对传感器测量信息的要求比可检测性更高。在DFH卫星推进系统只有5个飞行遥测参数的情况下,其可检测度约为62.8%,可诊断度约为30.2%;而SZ推进舱推进子系统具有26个飞行遥测参数,其可检测度为100%,可诊断度约为38.2%。研究并发展了基于故障可诊断性思想的传感器优化配置方法,在DFH推进系统新增了10个传感器测点。针对该配置结果,重新进行了故障可诊断性分析,研究结果表明:①基于可检测性的传感器配置可大幅度提高故障可检测度指标,该推进系统的故障可检测度由62.8%提高至100%;②基于可隔离性的传感器配置之后,该推进系统的可隔离故障比例显着提高,故障可诊断度由30.2%上升至55.8%。针对航天器推进系统故障诊断的工程实用问题,提出了可扩展的故障诊断系统总体框架。基于该系统框架,设计实现了故障诊断子系统(包括数据采集模块、故障检测模块、故障诊断模块、诊断数据库),并设计实现了模拟仿真子系统(包括系统动力学仿真与故障仿真模块、回放数据库、模拟输出模块)以满足故障诊断子系统的考核验证需求。针对DFH卫星推进系统,在实验室环境下进行了集成测试与仿真、遥测数据的考核验证。结果表明,所研制的故障诊断系统工作稳定可靠,采集数据准确,在6次数据考核中没有误报警和漏报警,能够满足工程实用的需要。论文的研究结果为设计和实现工程实用的航天器推进系统地面试验和在轨故障诊断系统奠定了坚实的理论和技术应用基础,对提高我国航天器推进系统的可靠性、安全性也具有重要的参考价值。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2013-04-01）
彭小辉,晏政,李艳军,吴建军[9]（2012）在《一种基于解析冗余关系的半定性故障隔离方法在航天器推进系统中的应用》一文中研究指出针对航天器推进系统的时变特性以及随机因素给故障隔离带来的困难,提出了基于Z-检验分析和解析冗余关系相结合的半定性故障隔离方法。基于状态空间转换的思想,运用基于系统诊断键合图模型建立的解析冗余关系挖掘系统时不变的结构特征空间信息,并对解析冗余关系残差进行趋势分析获取时不变、具有残差变化方向的故障特征矩阵,针对存在随机因素对残差定性化的影响,利用了Z-检验分析对残差进行定性化获取观察特征,通过观测特征与故障特征的比较进行系统故障隔离。将该方法应用于推进系统的故障隔离中,结果证明了该方法能有效避免获取推进系统时变诊断准则以及来自系统建模和参数测量等随机因素的干扰,提高了推进系统故障隔离的鲁棒性。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2012年06期）
晏政,彭小辉,程玉强,吴建军[10]（2012）在《航天器推进系统水击及其抑制方法》一文中研究指出针对航天器推进系统充填和关机过程水击这一动力学问题,基于已建立的航天器推进系统仿真模型,开展了某型推进系统的仿真研究,并重点分析了节流孔、弯管对推进剂供应管路水击的抑制作用.研究结果表明:①在推进系统充填和关机过程中,其不同位置均出现了明显的水击现象,充填过程水击频率较低,而关机过程水击频率较高,关机过程的水击峰值压力显着高于充填过程;②节流孔可显着削弱充填过程中的压力和流量振荡,关机过程的水击需要由较小的节流孔才能有效抑制;③弯管可明显削弱充填过程中的压力和流量振荡,对流量振荡的抑制效果尤为显着,但弯管对关机过程水击的抑制效果不明显.(本文来源于《航空动力学报》期刊2012年09期）
航天器推进系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
论文以某型卫星推进系统管路为研究对象,针对管路的故障仿真、管路状态预测的方法进行了研究,设计实现了基于PNNE的航天器推进系统管路状态预测方法。论文以DFH卫星推进系统为例,分析总结了航天器推进系统管路的典型故障模式与效应,并基于模块化的建模思想,利用AMESim仿真软件,建立了某型卫星推进系统的仿真模型;在该仿真模型的基础上,先后数值模拟了6种典型的管路故障效应;然后基于数值模拟的故障数据,分别建立了叁种单一PNN对管路状态进行了预测;同时为了解决单一PNN预测的不足,建立了PNNE的模型,并采用了叁种不同的结论合成方式;最后从提高网络集成泛化能力方面,研究总结了影响网络集成预测结果精度的因素,并对基于动态权值结论合成法的PNNE管路预测方法进行了验证。研究结果表明,基于动态权值结论合成法的PNNE对航天器推进系统管路状态预测的效果相对较好,预测的准确度相对较高,能够为航天器推进系统管路的故障检测提供有效途径。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
航天器推进系统论文参考文献
[1].彭小辉.航天器推进系统自主健康管理关键技术研究[D].国防科技大学.2017
[2].刘道峰.基于PNNE的航天器推进系统管路状态预测方法研究[D].国防科学技术大学.2016
[3].张声艳.航天器推进系统的今天和明天[N].中国航天报.2015
[4].李湘宁,白建军,李宗良,杨晓红.航天器推进系统多余物控制相关标准浅析[J].航天标准化.2014
[5].陈治佐,刘兴钊,吕高焕.Livingstone用于航天器推进系统故障诊断[J].太赫兹科学与电子信息学报.2013
[6].王倍乐.航天器推进系统组态化模型仿真研究与软件实现[D].哈尔滨工业大学.2013
[7].蔡起超.航天器推进系统数据管理系统设计及实现[D].哈尔滨工业大学.2013
[8].晏政.航天器推进系统基于定性模型的故障诊断方法研究[D].国防科学技术大学.2013
[9].彭小辉,晏政,李艳军,吴建军.一种基于解析冗余关系的半定性故障隔离方法在航天器推进系统中的应用[J].国防科技大学学报.2012
[10].晏政,彭小辉,程玉强,吴建军.航天器推进系统水击及其抑制方法[J].航空动力学报.2012