大型衛星地面站故障診斷的增強分層有向圖方法*

李井源，周 蓉，劉增軍，孫廣富

(國防科技大學 電子科學學院, 湖南 長沙 410073)

隨著衛星應用技術的持續發展，衛星地面站的規模日益龐大，功能復雜性大幅提升，同時對衛星地面站可靠性也提出了更高的要求。以北斗衛星無線電測定業務(radio determination satellite service，RDSS)地面站系統為例，該系統由上千臺單機以及上萬個部件組成，可用度要求高達99.999 3%。主要依靠人工進行維護和故障分析的傳統方法已不能適應此類復雜通信系統的運維要求。一方面，由于衛星地面站設備類型和數量繁多，設備之間緊密耦合，故障之間存在傳遞效應，使故障來源難以分離；另一方面，復雜系統存在時變性，難以預先知曉并獲取完備的故障模式，當有未知故障發生時，需要人工干預，導致故障處置不及時。因此，為了保證系統能正常運行，必須采取一套有效的故障診斷法，對系統進行實時觀測，并及時有效地檢測和隔離出單故障與多故障。

目前故障診斷方法總體可分為兩類：基于數據驅動的方法和基于模型的方法[1-3]。其中，基于數據驅動的故障診斷方法是一種基于淺知識的診斷方法，無須預先獲知系統內部各元件的連接關系和相互作用，只需要有大量的歷史數據，從歷史數據中提取故障模式，目前主要的研究理論包括多變量統計方法、信號處理方法[4-6]等。但此方法不適用于衛星地面站這類高可靠性的大型電子系統，主要是因為在系統建成初期可獲取的故障樣本太少，難以得到完整、準確的故障模式，造成診斷精度較低，容易誤檢和漏檢。……