[发明专利]基于等价关系和小波变换数值微分的卫星陀螺组故障检测、分离和估计方法

权利要求书

1.一种基于等价关系和小波变换数值微分的卫星陀螺组故障检测、分离和估计方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、利用卫星惯性陀螺组件的硬件冗余，并通过等价关系方法检测卫星惯性陀螺组件是否发生故障，判断结果为是，则认为所述卫星惯性陀螺组件未发生故障，则结束检测估计周期，进入下一周期；若判断结果为否，则认为所述卫星惯性陀螺组件发生故障，则进行步骤二；

步骤二、若卫星姿态系统输出参数是四元素则直接进入步骤三；若星姿态敏感器输出参数是欧拉角，则通过转换矩阵得到便于处理的姿态四元素；

步骤三、利用基于小波变换数值微分算法，近似求解姿态四元素的一阶时间导数；

步骤四、通过重构算法近似得到卫星陀螺敏感器组的故障，对卫星陀螺敏感器组的故障进行分离和估计。

2.根据权利要求1所述的基于等价关系和小波变换数值微分的卫星陀螺组故障检测、分离和估计方法，其特征在于所述步骤二中，若姿态参数是欧拉角则将其转换成四元素，姿态矩阵记为                                                ：

       ；

根据的元素求四元素：

      ；

得到四元素为：     。

3.根据权利要求1所述的基于等价关系和小波变换数值微分的卫星陀螺组故障检测、分离和估计方法，其特征在于所述步骤三中，近似求解姿态四元素的时间导数所用公式为：

    ；

其中是信号的小波变换，表示尺度参数，为近似求解姿态四元素的时间导数。

4.根据权利要求1所述的基于等价关系和小波变换数值微分的卫星陀螺组故障检测、分离和估计方法，其特征在于所述步骤四中， ；

故障陀螺的输出表示为：

    ；

其中是陀螺的测量值，是故障引入的信号；

姿态运动学方程为：

    ；

其中为：

      ；

是增广的故障向量：

      ；

故障分布矩阵：

    ；

故障向量估计如下：

    。