An efficient algorithm for health monitoring and fault diagnosis in a spacecraft attitude determination system
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a new scheme for fault detection and diagnosis in spacecraft Attitude Determination (AD) sensors. An integrated attitude determination system, which includes measurements of rate and angular position using rate gyros and vector sensors, is developed. Measurement data from all sensors are fused by a linearized Kalman filter, which is designed based on the system kinematics, to provide attitude estimation and the values of the gyro bias. Using this information the erroneous sensor measurements are corrected, and unbounded sensor measurement errors are avoided. The resulting bias-free data are used in the Fault Detection and Diagnosis (FDD) scheme. The FDD algorithm uses model-based state estimation, combining the information from the rotational dynamics and kinematics of a spacecraft with the sensor measurements to predict the future sensor outputs. Fault isolation is performed through Extended Kalman Filters (EKFs). The innovation sequences of EKFs are monitored by several statistical tests to detect the presence of a failure and to localize the failures in all AD sensors. The isolation procedure is developed in two phases. In the first phase, two EKFs are designed, which use subsets of measurements to provide state estimates and form residuals, which are used to verify the source of the fault. In the second phase of isolation, testing of multiple hypotheses is performed. The generalized likelihood ratio test is utilized to identify the faulty components. In the scheme developed in this paper a relatively small number of hypotheses is used, which results in faster isolation and highly distinguishable fault signatures. An important feature of the developed FDD scheme is that it can provide attitude estimations in presence of fault in one type of sensors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».