[发明专利]基于角动量估计的高轨零动量卫星帆板转动故障判定方法

权利要求书

1.基于角动量估计的高轨零动量卫星帆板转动故障判定方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)对卫星太阳帆板上的太阳光压T_s进行曲线拟合，获得拟合曲线；

2)根据步骤1)获得的拟合曲线和n个轨道周期前太阳光压力矩估计值T_sE(t-nT)，确定时刻t太阳光压力矩修正值T'_sE(t)，所述n为正整数，T为卫星的轨道周期；

3)根据步骤2)确定的时刻t太阳光压力矩修正值T'_sE(t)，确定卫星星体的外推姿态角速度ω_E(t)；

4)根据步骤3)确定的卫星星体的外推姿态角速度ω_E(t)，确定卫星星体外推三轴合成角动量H_sE(t)；

5)以R为采样周期，重复步骤1)至步骤4)，采样获得当前时刻前一个轨道周期内的m个卫星星体外推三轴合成角动量H_sE(t)，确定所述卫星星体外推三轴合成角动量的平均值和方差σ_H，所述m为正整数；

6)根据所述步骤5)确定的平均值和方差σ_H，同时，根据当前时刻的卫星星体外推三轴合成角动量，判定当前时刻卫星帆板是否转动故障；

所述步骤2)确定时刻t太阳光压力矩修正值T'_sE(t)的方法，具体为：

当卫星未进入地影时：

当卫星进入地影时：T'_sE(t)＝0，

其中，nT表示n个轨道周期，k₁、k₂分别为拟合光压力矩和星上估计光压力矩的加权系数，k₁+k₂＝1；T_s(t)为太阳帆板上的太阳光压；

所述步骤3)卫星星体的外推姿态角速度ω_E(t)由下式解析得到：

其中，I_t＝(I_tx,I_ty,I_tz)，I_tx，I_ty，I_tz分别为卫星三轴转动惯量，T_c(t)为卫星的喷气控制力矩，h(t)为卫星反作用轮的角动量；

所述步骤4)确定卫星星体外推三轴合成角动量H_sE(t)的方法，具体为：

其中，ω_E(t)＝{ω_Ex(t)，ω_Ey(t)，ω_Ez(t)}，ω_Ex(t)，ω_Ey(t)，ω_Ez(t)分别为卫星星体的外推姿态角速度ω_E(t)在卫星本体坐标系三轴上的分量。

2.根据权利要求1所述的基于角动量估计的高轨零动量卫星帆板转动故障判定方法，其特征在于，步骤5)所述m的确定方法，具体为：

3.根据权利要求2所述的基于角动量估计的高轨零动量卫星帆板转动故障判定方法，其特征在于，步骤5)所述采样周期R小于10s。

4.根据权利要求3所述的基于角动量估计的高轨零动量卫星帆板转动故障判定方法，其特征在于，所述步骤6)判定当前时刻卫星帆板是否转动故障的方法，具体为：

当时，则判定卫星帆板转动故障；反之则判定卫星帆板转动正常；

其中，H_sE(t_now)为当前时刻的卫星星体外推三轴合成角动量。