[发明专利]一种卫星掉电故障的自主诊断与处理方法

说明书

一种卫星掉电故障的自主诊断与处理方法，包括如下步骤：卫星上电后，通过判断确定发生掉电后恢复上电的故障后；设置轨道采用GNSS轨道数据，开地球敏感器，设置动量轮转速为标称转速，自主转地球指向模式；在地球指向模式下，连续T0个周期，当GNSS轨道数据可用且卫星上的任一星敏可用且卫星的三轴姿态角速度小于阈值K0，自主转惯性指向地模式；在惯性指向对地模式下，连续T1个周期，当所述的三轴姿态角小于阈值K1，自主转位置保持模式；在位置保持模式下，连续T2个周期，当所述的三轴姿态角小于阈值K2，且卫星上的M个动量轮转速控制到标称转速，则自主转正常模式；其中，T0T1T2，K2K1。

技术领域

本发明涉及一种卫星掉电故障的自主诊断与处理方法，特别是涉及一种高轨卫星控制系统针对整星短时掉电故障的自主诊断与处理方法，属于航天器故障诊断与处理技术领域。

背景技术

高轨卫星敏感器常规配置为太阳敏感器、星敏感器、陀螺、地球敏感器，GNSS也成了越来越多的高轨卫星的标配。高轨卫星在轨长期在正常模式下提供各种服务，如果发生掉电故障，恢复供电后重要数据恢复不成功，传统的处理方式是等待地面测控人员处理，不仅影响到卫星服务的连续性，造成不确定的经济损失，还给地面测控造成很大压力。因此，有必要增强高轨卫星针对整星短时掉电故障的自主诊断及处理能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高轨卫星控制系统针对整星短时掉电故障的自主诊断与处理方法，所述方法包括：(1)判断重要数据恢复成功标志、星箭分离标志、轨道标志，进而自主诊断整星同步轨道段掉电故障；(2)设置轨道选用数据，开地球敏感器，设置动量轮转速，转地球指向模式；(3)在地球指向模式下，判断若连续一定周期T0满足GNSS轨道数据可用、任一星敏可用、三轴姿态角速度小于一定阈值K0，自主转惯性指向地模式；(4)在惯性指向对地模式处理中，判断若连续一定周期T1满足三轴姿态角小于一定阈值K1，自主转位置保持模式；(5)在位置保持模式处理中，判断若连续一定周期T2满足三轴姿态角小于一定阈值K2，M个动量轮转速控制到位，则自主转正常模式。本发明可以自主诊断并处理整星短时掉电故障，极大提升了卫星的自主性及可靠性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种卫星掉电故障的自主诊断与处理方法，包括如下步骤：

卫星上电后，通过判断确定发生掉电后恢复上电的故障后；设置轨道采用GNSS轨道数据，开地球敏感器，设置动量轮转速为标称转速，自主转地球指向模式；

在地球指向模式下，连续T0个周期，当GNSS轨道数据可用且卫星上的任一星敏可用且卫星的三轴姿态角速度小于阈值K0，自主转惯性指向地模式；

在惯性指向对地模式下，连续T1个周期，当所述的三轴姿态角小于阈值K1，自主转位置保持模式；

在位置保持模式下，连续T2个周期，当所述的三轴姿态角小于阈值K2，且卫星上的M个动量轮转速控制到标称转速，则自主转正常模式；

其中，T0T1T2，K2K1。

上述的自主诊断与处理方法，判断发生掉电后恢复上电故障的方法为：

对恢复的指定数据的帧头、数据长度、校验和进行判断，如果帧头、数据长度、校验和均正确，则置指定数据恢复成功标志为成功，否则为不成功；

根据读取的星箭分离硬件状态判断星箭分离标志是否为已分离；

根据加电的动量轮的个数判断轨道标志，如果加电的动量轮的个数大于等于预设值M，则判断为同步轨道，否则判断为转移轨道；

当指定数据恢复成功标志为不成功且星箭分离标志为已分离且轨道标志为同步轨道时，判定发生掉电后恢复上电故障。

上述的自主诊断与处理方法，K0、K1、K2均根据PID控制器、相应模式下的角速度控制精度要求确定。