摘要:卫星系统功能密度与复杂度的不断提升、恶劣的航天环境以及减少操作人员参与的成本控制措施,都日益推动着对故障诊断与健康监测(FD-HM)新方法的开发需求。数据驱动的FD-HM方法利用信号处理或数据挖掘获取系统运行状态的隐含信息,有利于对系统进行粗放而浅显的监控,有望减轻操作人员的工作负担。然而,这些卫星系统FD-HM方法主要以历史数据和一些静态物理数据为驱动,很少考虑仿真数据、实时数据以及二者之间的数据融合,不能完全胜任卫星在轨的实时监控与维护。为保障复杂卫星系统的可靠运行,本文提出了一种新的FD-HM物理-虚拟融合方法——数字孪生。此外,我们提出了卫星电力系统的 FD-HM 应用,以证明所提方法的有效性。
可靠运行所需的所有基本功能 驱动器采用新一代级联 H 桥技术,与驱动器的设计相结合,在紧凑的设计中提供卓越的谐波缓解效果。其他内置功能(如断电穿越)可确保可靠、无故障运行,以及对弱网络性能的高稳健性。IP42、冗余冷却风扇和先进的预防性警告系统等功能即使在恶劣的工业环境中也能确保最高的可靠性。插入式现场总线适配器模块可与所有主要自动化系统连接,集成的远程监控设备可实现状态监控服务并保护驱动器的远程访问。其他选项(如手动旁路)为 ACS580MV 目标行业和应用提供了高质量的适用功能。驱动器和所有选项均标配涂层板,提高了在恶劣周围条件下的耐用性。
在机载处理架构中,运行 HOWFSC 算法的计算机位于太空望远镜本身上。由于这些航天器在地球-太阳 L2 点飞行,因此不太可能进行人工维修任务。设计时选择的处理器必须在整个望远镜寿命期间可靠运行。作为 A 类任务(成本 > 10 亿美元),这些望远镜将受到严格的风险管理实践(参见 NASA NPR 8705.4)。此类任务的电子设备需要符合 NASA 零件选择清单 (NPSL) 1 级标准。18 在这一限制性框架下,现在或不久的将来可能可用的处理器包括 BAE RAD750、BAE RAD5545 和 Teledyne LS1046-Space 处理器。表 3 提供了使用其中一些组件的主要 HOWFSC 算法的实际和最小/最大约束时间估计示例。
纽约州的公用事业服务于 2000 多万居民(几乎是纽约州的每个人),提供安全可靠的能源输送服务已超过一个世纪。公用事业提供基本服务,其价格、服务条款和投资回报均受到监管。公用事业全天候运营复杂且技术性的能源系统(电力、天然气和蒸汽),以维护这些系统可靠运行。公用事业不断监测天气事件和其他可能影响这些系统的条件,主动规划应对措施,并在发生停电时努力迅速恢复服务。大多数公用事业还提供与其能源输送服务相关的各种计划,以增加所输送商品的价值。这些计划帮助客户提高使用效率,采用有益的新技术,并为最脆弱的客户提供额外的经济援助。
摘要 多传感器数据融合在为自主系统提供可靠运行所必需的环境信息方面发挥着至关重要的作用。在本文中,我们总结了新开发和发布的通用数据融合框架的模块化结构并解释了它的使用方法。传感器数据在通用数据融合框架内注册和融合,以生成全面的 3D 环境表示和姿势估计。通过对框架的完整概述,介绍了以可重用的方式建模此过程的拟议软件组件,然后列出了所提供的数据融合算法,并通过从 2D 图像进行 3D 重建的案例,举例说明了通用数据融合框架方法。通用数据融合框架已在各种场景中部署和测试,包括执行行星探测器探索和轨道卫星跟踪操作的机器人。
实现 EO 目标的最佳方式是利用 DOE 及其行业合作伙伴的比较优势,并利用他们不同但互补的职责。BPS 实体对自己的系统(包括国防关键电力基础设施 (DCEI))有详细的了解,并对其安全可靠运行负有主要责任。3 但是,这些实体不应承担确定市场上哪些产品构成最大风险的主要责任。供应商对为其产品做出贡献的分包商以及他们对供应链风险管理 (SCRM) 标准的遵守情况有更好的了解。DOE 及其情报界 (IC) 合作伙伴可以并且应该定期提供有关设备和对手渗透供应链的努力的额外数据,并阐明对手未来可能如何进行基于供应链的攻击。但是,需要采取新方法来应对 EO 实施将带来的信息共享和责任挑战。
民航系统和设备中软件的安全可靠运行历来都是通过在软件开发过程中应用严格的设计保证来保证的。越来越多的制造商正在寻求使用以前为其他领域开发的软件或以前已认证可用于低临界航空应用的软件的方法。产品服务历史是证明此类软件可用于新应用领域的一种方法。从理论上讲,产品服务历史似乎是一个相当简单的概念,既易于理解又易于应用。然而,在实践中,这种使用已被证明是极其成问题的,因为如何衡量历史性能和所提供数据的相关性的问题已经浮出水面。本报告代表了该领域的研究成果,供联邦航空管理局用于制定新指南并确定产品服务历史领域未来研究工作的优先顺序。
近年来,UP 的电力组合发生了重大转变。2014 年,几家电力供应商试图淘汰较旧的化石燃料电厂,但拟议的淘汰计划必须由 MISO 审查,以确保电网的可靠运行。对于 UP 的三家燃煤电厂——埃斯卡纳巴、普雷斯克岛和白松——MISO 决定,为了保持电网的可靠性,这些电厂不能淘汰,直到其他系统升级完成。这三家电厂被标记为系统支持资源 (SSR),并被要求运行,直到完成其他可靠性升级。将这些资源指定为 SSR 不仅导致 UP 客户的成本增加(对于某些客户而言,估计成本高达 20%),而且还凸显了 UP 能源安全的不稳定性,并引发了对过度依赖威斯康星州的担忧。
4 关键基础设施保护的强制性可靠性标准,命令编号706,122 FERC ¶ 61,040,第256页,重新修订命令,命令编号706-A,123 FERC ¶ 61,174(2008),澄清命令,命令编号706-B,126 FERC ¶ 61,229,澄清命令,命令编号706-C,127 FERC ¶ 61,273(2009)。 NERC 将 BES 网络资产定义为“网络资产,如果不可用、降级或误用,则在其需要操作、误操作或不操作的 15 分钟内,将对一个或多个设施、系统或设备产生不利影响,如果在需要时被破坏、降级或以其他方式不可用,将影响大型电力系统的可靠运行。”《NERC 可靠性标准中使用的术语表》,http://www.nerc.com/files/glossary_of_terms.pdf。
1. 所有地区都被认为拥有足够的资源来应对正常的冬季高峰负荷条件。但是,更极端的冬季条件若蔓延至大面积地区,则可能导致电力供应和能源短缺。长时间的大面积寒流会导致电力需求急剧增加。同时,电力供应也面临冰冻风险,因为冰冻温度会威胁到 BPS 发电机的可靠运行,天然气发电的燃料供应问题,以及风能和太阳能资源的限制。在过去五个冬天中,有三个冬天,严重的北极风暴席卷了北美大部分地区,导致区域电力和取暖燃料需求飙升,温带地区的发电和燃料基础设施暴露在冰冻条件下。1 在冬季更极端的天气条件下,以下地区面临电力供应短缺的风险(见图 1)。