ICS 49.140.99 CCS V 70 31 上 海 市 地 方 标 准 DB 31/T 163 1—20 25 卫星健康状态评估指南 Guidelines for satellite health status assessment 2025-09-19 发布 2026-01-01 实施 上海市市场监督管理局 发 布 DB31/T 1631—2025 I 目 次 前言.................................................................................. II 1 范围 ................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ...................................................................... 1 3 术语和定义 .......................................................................... 1 4 评估工作内容 ........................................................................ 1 4.1 卫星故障模式影响分析 ............................................................ 1 4.2 卫星健康评估指标体系构建 ........................................................ 1 4.3 特征参数选取 .................................................................... 3 5 各层次健康状态评估方法 .............................................................. 4 5.1 单机层健康状态评估方法 .......................................................... 4 5.2 分系统、单星、星座层健康状态评估方法 ............................................ 4 6 评估工作流程 ........................................................................ 5 6.1 评估步骤 ........................................................................ 5 6.2 评估总结 ........................................................................ 5 附录 A（资料性） 卫星特征权值确认方法 ................................................. 6 附录 B（规范性） 评估文件内容样式 ..................................................... 7 附录 C（资料性） 指标结构示例 ......................................................... 8 DB31/T 1631—2025 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的 某些内容可能涉及专利 。本文件的 发布机构不承担识别专利 的责任。 本文件由上海市经济 和信息化委员会提出并组织实施 。 本文件由上海市航天 工业标准化技术委员会归口 。 本文件起草单 位：由上海卫星工程 研究所、上海航天技 术研究院、上海航天技 术基础研究所 。 本文件主要起草人：邹莹、谢思凡、何慧群、何海燕、雷智博、胡佳磊、王勍怡、楼延照、蔡伟庆、 蔡先军、张维丝、黄超。 1 卫星健康状态评估指南 1 范围 本文件给出了卫星健康状态评估的内容、方法和流程。 本文件适用于卫星健康状态的评估工作 ，其它航天器 的健康状态评估 可参照使用。 2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义 适用于本文件。 3.1 卫星健康状态评估 satellite health status assessment 对卫星的健康状态 通过技术手段和方法进行分析、评估的 活动。 3.2 健康度 health degree 参评对象的所有组成单元共同完成 规定任务的能力，为一个在 [0,1]范围内的 无单位量，0表示参评 对象健康度最差，1表示参评对象健康度最优。 3.3 特征参数 characteristic parameter 能够表征卫星健康状态的 遥测参数或其它相关参数。 3.4 权重系数 weight coefficient 参评对象对其上层特定评估 对象的相对重要程度、贡献程度的定量分配，为一个在 [0,1]范围内的 无单位量。 4 评估工作内容 4.1 卫星故障模式影响分析 从工作模式、故障模式、故障 原因、严酷度、故障频率对整 星影响以及对卫星任务影响等方面进行 研究，建立不同工作模式 下的单机、分系统、单星 到星座四层的故障模式。分析故障模式 对卫星功能健 康状态的影响 ，建立故障模式、分系统 耦合关联 和卫星任务能力之间的关联关系，构建不同故障模式 对 卫星任务能力的影响域映射。综合考虑 各个系统之间的物理、逻辑和工作模式 关联性，通过事件树建立 对故障分析 脉络，通过事件响应分析排查出导致故障的关键事件，明确故障模式 对卫星任务功能健康状 态的影响。 4.2 卫星健康评估指标体系构建 4.2.1 四层指标结构 4.2.1.1 指标结构组成 以卫星的任务功能为中心，针对各种典型故障模式 ，按卫星物理组成的层次关系构建自下而上四个 层次（单机 -分系统 -单星-星座）对卫星健康状态 进行评估。四个层次是递阶关 系，星座、编队等星座 的健康状态取 决于各单星的健康状态 ，单星的健康状态取 决于各分系统的健康状态 ，各分系统健康状态 又由组成单机的健康状态 所决定，形成四层指标结构。 四层指标结构 包含的指标项：单机健康 度、分系 统健康度、单星健康 度、星座健康 度。各指标 均在[0，1]区间内，对于健康度，0表示最差，1表示最优。 DB31/T 1631—2025 DB31/T 1631—2025 2 4.2.1.2 指标项内容 健康度通常包括单机、分系统、单星和星座的健康 度，如表1所示。健康 度指标依据获取方式可分 为三种类型：可测试指标类型（A类）、可计算指标类型（B类）和可评估指标 类型（C类）。 表1 健康度指标项评估内容示例 序号 指标名称 定义 指标项示例 指标项评估内容 1 单机健康 度 单机完成规定任务的 能力 “分流器”健康度 由母线电压 、母线电流1、母线电流2和分流 器温度的偏离程度、稳定性、 权重系数综合计 算来表征 2 分系统健康 度 分系统所有单机完成 规定任务的能力 “电源分系统 ”健康度 由电源分系统中所有单机的健康 度、单机间 可靠性关系综合计算来表征。如A路充电阵 、 B路充电阵 、A路供电阵 、B路供电阵 、70 Ah 镍镉蓄电池 组A、70 Ah镍镉蓄电池 组B、分 流器、充放电调节 器a、充放电调节 器b等 3 单星健康 度 单星所有分系统完成 规定任务的能力 “某卫星”健康度 由某卫星中所有分系统健康 度、分系统 间可 靠性关系综合计算来表征。如电源、太阳电池 阵、姿轨控、测控和数传等分系统 4 星座健康 度 星座里所有单星完成 规定任务的能力 “某星座”健康度 由某星座中各卫星健康 度、各卫星 间可靠性 关系综合计算来表征。如A卫星、 B卫星、 C 卫星等 4.2.2 健康评估指标表达形式 4.2.2.1 指标结构表达形式 设某层次的健康 度指标由其下一层次的 n个元素的健康度指标 H1，H2，…，Hn（表达式为 {Hi|i=1,2…..,n }）,n个元素对应的权重系数为W1，W2，…,W n（表达式为{Wi|i=1，2，….,n}），以及n个元素间关 联关系等综合计算得到，表达形式见表2。 表2 指标结构表达形式（以分系统层健康度为例） 序号 分系统层健康 度指标项 单机层健康 度指标项 参评对象 参评对象下一 层 次名称 参评对象下一 层 次健康度指标 参评对象下一 层 次指标权 重系数 关联关系（可选 项） 指标类型 1 分系统 1 单机 11 H11 W11 串联 A 2 单机 12 H12 W12 热备 B 3 单机… … … … … 4 单机 1n H1n W1n 工作 C 5 分系统 k 单机 k1 Hk1 Wk