[5K3-OS-38b] OS-38

2:30 PM - 2:45 PM JST(5:30 AM - 5:45 AM UTC)

[5K3-OS-38b-03] Anomaly Detection for Spacecraft Propulsion Systems Based on Mode Decomposition of Pressure Responses

〇Noriyasu Omata¹, Shotaro Hamato¹, Himeko Yamamoto¹, Yu Daimon^1,2, Seiji Tsutsumi¹ (1. Japan Aerospace Exploration Agency, 2. University of Tsukuba)

Keywords:

Mode Decomposition,Spacecraft Propulsion System,Prognostics and Health Management

宇宙機推進系はミッション成否に直結するクリティカルシステムであり，限られた計測からの健全性管理が重要である．近年，バルブ操作に伴う配管内の圧力応答を手掛かりに状態を推定する研究が進んでいる．これらの研究ではFFT結果のピーク周波数やピーク高さなどを特徴量として用いてきたが，FFTに基づく特徴抽出は周波数離散化やピークのにじみ等の影響を受けやすいという問題点がある．本研究では，圧力応答の時系列をMatrix Pencil法を用いてモード分解することで，周波数・減衰・振幅・位相といった特徴量をより精緻に推定する枠組みを提案する．提案特徴量の有効性を確認するため，複数の不確実性を織り込んだ，推進系のバルブ開度低下故障を模擬したシミュレーションデータを生成し，検証を実施した．故障の有無に応じて特徴量分布が有意に分離し，得られた特徴量は故障の兆候を捉える表現として有効であることが確認できた．