航天器自主交会：Delta算子鲁棒故障检测

这篇论文主要探讨了基于Delta算子的航天器自主交会中的鲁棒故障检测滤波器设计。在有限通信环境下，航天器自主交会的故障检测是一个关键问题。作者提出了利用Delta算子来处理航天器间的相对运动模型，以解决故障检测中的挑战。 文章首先介绍了故障检测的基本步骤，包括残差信号的生成和残差评价函数的设计，用于判断是否存在故障。然而，传统的基于移位算子的方法在处理高频采样数据时会出现问题，而Delta算子的引入则能有效避免这个问题，使得连续时间系统可以等效为高频采样数据系统。 接着，论文聚焦于航天器自主交会的背景，这是当前载人航天技术中的重要课题。C-lohessy-Wiltshire (C-W)方程作为一种常用的数学工具，被用来描述两个航天器之间的相对线性运动。论文中，C-W方程被用于建立航天器的运动模型。 为了应对通信限制和可能的数据质量问题，如信号量化和数据丢包，论文提出了一种新的滤波器设计方法。这种方法考虑了信号量化和随机数据丢包现象，采用随机伯努利序列来模拟数据丢失的情况。通过线性矩阵不等式（LMIs）的方法，论文给出了故障诊断的充分条件，这有助于设计出鲁棒的故障检测滤波器。 数值仿真结果证实了所设计滤波器在航天器自主交会故障检测中的有效性。该工作不仅为航天器自主交会提供了更可靠的故障检测手段，也为其他领域中面临类似问题的系统提供了一种可能的解决方案。 关键词涵盖了航天器自主交会、故障检测、Delta算子、信号量化和数据丢包，表明论文的核心内容涉及这些关键技术。作者刘瑞霞等人分别来自西安邮电大学和重庆工商大学，他们的研究领域包括航天器故障诊断、容错控制和协同控制。 这篇论文通过Delta算子为航天器自主交会的故障检测提供了一种新颖且有效的滤波器设计方法，解决了在有限通信条件下信号处理和数据质量的问题，对于提升航天器自主交会任务的安全性和可靠性具有重要意义。