基于多层前馈神经网络的航天器在线障检测系统设计

摘要

航天器在故障定位过程中易受原始电源信号的干扰,导致识别效果较差,为了解决该问题,提出了基于多层前馈神经网络的航天器在线故障检测系统设计;根据航天器在线故障检测原理及物联网技术设计系统总体架构,并分别对硬件部分及软件部分进行设计;硬件部分结合工业标准PC组件,设计PXI机箱结构,完成对PXI测量模块的控制,利用MXI-4接口工具实现远程遥控,解决干扰信号对系统定位识别干扰;设计FPGA的EP3C10芯片外围结构,确定电路板主、子适配器管脚连接方式,利用两个高速AD转换器差分采样,通过FIFO存储采样结果;通过电子负载板继电器控制模块,控制信号阻断性能;构建基于多层前馈神经网络识别模型,依据确定性逻辑推理规则得出识别门限值,依据阈值设定具体识别流程,判断则判定参数有故障,完成系统设计;实验结果表明,该系统信号阻断效果优异,在距离为2 m和6 m时达到最大信号幅值0.9,故障模式的检测结果与理想结果一致,能够为航天器稳定运行提供设备支持.