[发明专利]一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法

权利要求书

1.一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于步骤如下：

(1)长寿命GEO卫星控制系统配置四个长寿命惯性姿态敏感器陀螺；四个陀螺中三个参与卡尔曼滤波，一个陀螺用于冷备份，陀螺正常工作时输出的测量值包含三轴姿态角和姿态角速度分量；

(2)按硬件菜单式设计要求配置各类用户所需敏感器：长寿命GEO卫星控制系统，选配相应姿态测量精度的可测三轴姿态的敏感器；星载计算机的应用软件将长寿命惯性姿态敏感器陀螺与可测三轴姿态的敏感器构成可独立进行姿态确定的三类卡尔曼滤波器；每一类卡尔曼滤波器均具有姿态测量冗余信息，可自主标定和自主补偿陀螺角速度常值漂移；

(3)根据实际配置的敏感器填写星载计算机应用软件中的三取二的硬件配置表和主备份工作状态表及健康字，星载计算机的应用软件在开机初始化后，自主将步骤(2)中的卡尔曼滤波器进行排序；

(4)若星载计算机应用软件中的FDIR模块检测到光学姿态敏感器短期受日月光干扰或被遮挡或发生其他故障时，或任意一个长寿命惯性姿态敏感器陀螺发生故障时，FDIR模块自主产生相应故障的报警，并且当前所选卡尔曼滤波器进行自主降阶滤波，若在设定时间内故障仍未消除，则由FDIR模块发出宏指令序列，实现自主重组，以确保控制系统姿态确定性能指标。

2.根据权利要求1所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：步骤(2)中选配的相应姿态测量精度的可测三轴姿态的敏感器包括：惯性姿态敏感器、光学姿态敏感器或其他类型可测三轴姿态的敏感器，光学姿态敏感器又包括星敏感器、地球敏感器和太阳敏感器。

3.根据权利要求2所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：步骤(3)中三类卡尔曼滤波器进行排序的方式如下：三个惯性姿态敏感器陀螺+星敏感器；三个惯性姿态敏感器陀螺+地球敏感器+太阳敏感器；三个惯性姿态敏感器陀螺+其他类型可测三轴姿态的敏感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：步骤(4)中所述的实现自主重组包括自主启动健康的冷备份敏感器或启动下一层次滤波器。

5.根据权利要求4所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：所述启动下一层次滤波器指按照三类卡尔曼滤波器的排序结果顺序选择卡尔曼滤波器。

6.根据权利要求1所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：所述的长寿命大于等于15年寿命。

7.根据权利要求1所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：步骤(1)中长寿命GEO卫星控制系统需按照金字塔型布局配置四个长寿命惯性姿态敏感器陀螺，对称轴可选卫星本体坐标系三轴的任意一个轴，每个陀螺的测量轴与所述对称轴的成一定夹角θ。

8.根据权利要求7所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：夹角θ可任意选取。