摘要：目前,大多数航天器的测控与通信分系统的自主健康管理功能局限于物理层设计,缺乏基于分层结构的系统设计,难以适应特殊工况。针对航天器长期在轨自主飞行对测控与通信分系统的需求,提出一种分层结构的自主健康管理方法,分别从物理层、数据链路层和应用层进行设计。物理层从“看门狗”和回读重配置2个方面开展设计;数据链路层完成基于射频链路的自主检测设计;应用层分别完成导航接收机自主健康监测、航天器掉电恢复后自主建链和发射机的自动功率控制策略设计。该方法在地面测试及在轨飞行中的验证结果表明:它能分别从物理层、数据链路层和应用层实现航天器测控与通信分系统的自主健康管理功能,适应航天器长期在轨自主飞行的需求及特殊工况。

摘要：由于深空探测器距离远,要求具有很强的自主健康管理能力.目前大多数深空探测器自主健康管理功能为型号特定、缺乏统一的健康管理方法及软件架构,难以实现星载自主健康管理软件的通用化.针对此问题,本文对深空探测器自主健康管理需求进行了分析,提出了一种基于包应用标准和航天器接口业务标准的自主健康管理方法,设计了分层的通用软件架构.本文对架构中与健康管理相关的在轨监视业务构件、事件报告业务构件、事件动作业务构件等3个核心构件进行了详细设计,并进一步说明了架构在原理样机中的应用验证情况.

摘要：在分析遥感卫星自主健康管理需求和目标的基础上,对自主健康管理进行分级,提出高分三号(GF-3)卫星自主健康管理系统架构,设计可重配置的遥测在轨实时监测与量化管理系统,实现了标准化遥测监视表设计、可量化故障事件包设计、可量化统计事件包设计、故障和统计事件包自主生成条件、曲线比对功能等共性关键技术。GF-3卫星在轨运行结果表明:卫星能够在非地面干预的情况下自主对整星健康状态进行实时监测,并在故障发生时实施自主诊断、隔离和恢复,最大限度地保证卫星安全,有效提高卫星在轨自主运行的可靠性。

摘要：在分析现有遥感卫星自主健康管理系统不足的基础上,提出了高分多模卫星(GFDM-1)自主健康管理系统设计架构,给出了关键设计内容,提出了故障判决条件优化设计及操控接口与事件报告规范化的设计思路。卫星在轨运行结果表明:高分多模卫星能自主对整星健康状态进行实时监测;并在故障发生时,实施自主诊断、隔离和恢复,最大限度地保证卫星安全;能有效监测并报告,短期可自恢复异常;提高了卫星在轨自主运行的可靠性及地面运行管理的效率。

摘要：针对中高轨卫星蓄电池组在轨管理问题,在分析某型号在轨使用需求和锂离子蓄电池特性的基础上,提出了锂离子蓄电池在轨自主健康管理系统的设计,并在某MEO轨道卫星上进行了验证,通过在轨数据分析,验证了所设计系统的有效性,为后续型号锂离子蓄电池组在轨自主管理提供经验。

摘要：传统的基于卫星遥测的故障定位方式,存在故障发现时间晚、故障定位难、故障恢复时间长等问题,不适应于导航定位的高可用性、高连续性的要求;为了提高导航卫星的服务能力,提出了一种导航卫星载荷自主健康管理的方法,设计了全系统的健康管理策略,具有全系统自主监测、逐级定位、快速恢复的优势,同时采用冗余对比的方法排除监测单元自身故障所引入的虚警,提高了系统的可靠性。

摘要：空间站核心舱于2021年4月29日成功发射后在轨稳定运行,能源系统作为空间站核心舱重要的系统之一,在轨将太阳能转换为电能,对电能进行控制、调节后,为所有用电设备提供持续、稳定、可靠的供电.文章介绍了能源系统技术的构成,对其中的自主能源健康管理设计、高压母线调节设计、大型柔性太阳电池翼设计进行了分析,并介绍了相关验证及在轨飞行情况.

摘要：自主健康管理系统对实现卫星安全性、可靠性和经济适用性具有重要意义,故障诊断算法是自主健康管理的核心技术之一。文章介绍了基于信号处理的故障诊断算法、基于解析模型的故障诊断算法和基于定性模型的故障诊断算法的国内外研究现状;提出了每种诊断算法的设计思想和实现途径;根据上述途径并结合卫星控制分系统的特点,得出了基于Unscented变换的故障诊断仿真结果;还给出了故障诊断算法的验证方案。这些算法能够满足星上故障诊断和处理的需求,对自主健康管理系统的实现具有参考意义。

摘要：针对卫星传统遥控指令译码器已经无法满足通用性、适应性、好用易用及批量生产的要求,提出了一种新型遥控指令译码器设计。与传统遥控指令译码器相比,新型遥控指令译码器能够同时适应脉冲编码调制(PCM)遥控体制和空间数据系统咨询委员会(CCSDS)分包遥控体制的两种标准;并且配置了两种输入接口,既能直接接收地面发送的直接指令帧进行译码输出,又能接收星载计算机发出的间接指令帧进行译码输出。新型遥控指令译码器配置的与星载计算机的接口以及具备的自主健康管理功能,非常适用于有智能化自主运行管理需求的卫星。该译码器通用性和适应性强,非常适用于高集成度的抗辐照专用集成电路(ASIC)器件研制,以及高可靠性和长寿命产品的批量生产。新型遥控指令译码器设计已在新遥感平台及相应的卫星研制中得到验证。与传统遥控指令译码器相比,新型遥控指令译码器的功能、性能均得到显著提高。

摘要：针对当前使用NMOS固态功率电子开关的载人航天器智能配电系统存在NOMS隔离驱动控制电路占用大量硬件资源,且不能满足能源系统自主健康管理遥测信息采集需求的问题,文中提出了一种基于PMOS固态功率电子开关构建的智能配电系统设计方案。相对于NMOS,PMOS用于正线开关的非隔离驱动特性避免了配置隔离控制电路带来的系统资源代价问题,在简化硬件电路设计的同时获得了更多的遥测信息,解决了有限硬件资源与更多遥测参数需求的矛盾。针对SSPC负载短路保护特性带来的固态配电系统母线电压跳变问题,文中给出了提高固态配电器可靠性的辅助电路方案,可使负载短路保护故障不影响母线稳定。