[发明专利]利用角速率估计信息的单套陀螺故障诊断方法

权利要求书

1.利用角速率估计信息的单套陀螺故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定卫星的姿态动力学模型、卫星的运动学模型和卫星的状态变量；

S2、根据卫星的姿态动力学模型、卫星的运动学模型和卫星的状态变量建立状态方程和测量方程；

S3、将所述状态方程和测量方程离散化；

S4、通过离散的测量方程计算当前拍的卫星姿态角，并根据卫星的姿态角对离散化的状态方程和测量方程进行滤波，获得当前拍的姿态角和角速度的估计值；

S5、测量卫星的惯性角速度，根据当前拍的角速度的估计值和预定阈值，来判断陀螺是否故障；

在步骤S1中，卫星的姿态动力学模型为：卫星的运动学模型为：卫星的状态变量为：其中，I为卫星的惯量矩阵，为卫星的角速度，为卫星的角速度的一阶导数，ω_bix为卫星的滚动角速度，ω_biy为卫星的俯仰角速度，ω_biz为卫星的偏航角速度，h为卫星的角动量，为卫星的角动量的一阶导数，ω₀为卫星轨道角速度，为卫星的滚动角，θ为卫星的俯仰角，ψ为卫星的偏航角，为卫星的滚动角的一阶导数，为卫星的俯仰角的一阶导数，为卫星的偏航角的一阶导数，T_d为卫星的干扰力矩；

在步骤S2中，状态方程为：测量方程为Z＝HX+DV，其中，为卫星的滚动角速度的一阶导数，为卫星的俯仰角速度的一阶导数，为卫星的偏航角速度的一阶导数，U为控制量输入，E为单位矩阵，W是输入噪声，H＝D＝[0_3×3 E_3×3]，V为量测噪声，

2.根据权利要求1所述的利用角速率估计信息的单套陀螺故障诊断方法，其特征在于，在步骤S3中，离散化的状态方程为：X(k)＝Φ_k,k-1X(k-1)+Bu(k-1)+Γ_k,k-1W_k-1，离散化的测量方程为：Z(k)＝H(k)X(k)+D(k)V(k)，其中，

X(k)为当前拍的状态变量，X(k-1)为上一拍的状态变量，Z(k)为当前拍的卫星的姿态角，W_k-1为上一拍的输入噪声，ΔT为采样周期，U_x为滚动轴控制量输入，U_y为俯仰轴控制量输入，U_z为偏航轴控制量输入，为上一拍滚动角速度估计值，为上一拍俯仰角速度估计值，为上一拍偏航角速度估计值，为上一拍偏航角估计值，为上一拍滚动角估计值，为上一拍偏航角估计值，H(k)＝D(k)＝[0_3×3 I_3×3]，V(k)为当前拍的量测噪声。