[发明专利]一种卫星高频颤振传递路径辨识方法

权利要求书

1.一种卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，确定离散化卫星系统Markov参数；根据所述离散化卫星系统Markov参数构建Hankel矩阵，并进行奇异值分解；利用奇异熵增量斜率法，获取卫星颤振传递路径子系统的有效阶次和传递函数；结合实际扰动力确定颤振源沿传递路径对目标点的颤振贡献量。

2.根据权利要求1所述的卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，确定离散化卫星系统Markov参数，包括以下步骤：

建立离散化卫星系统状态空间方程，通过引入观测矩阵M获得观测方程，计算所述观测方程的Markov参数，通过建立观测Markov参数与离散化卫星系统Markov参数之间的关系，确定所述离散化卫星系统Markov参数。

3.根据权利要求1所述的卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，根据所述离散化卫星系统Markov参数构建Hankel矩阵，并对Hankel矩阵H(0)进行奇异值分解，H(0)＝RΛS^T；

式中，奇异值矩阵Λ＝diag(σ₁ σ₂ … σ_r … 0 …)。

4.根据权利要求1所述的卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，利用奇异熵增量斜率法，获取卫星颤振传递路径子系统的有效阶次n，包括：

利用奇异值确定系统的奇异熵增量为：对一系列离散点组成的所述奇异熵增量ΔE求一阶导，得到奇异熵增量谱斜率变化J，用差分公式表示为：J＝ΔE_i+1-ΔE_i，当J降低到稳定值时，所述稳定值对应的阶次n为系统有效阶次。

5.根据权利要求1所述的卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，获取卫星颤振传递路径子系统的传递函数，包括以下步骤：

系统实现矩阵为：

式中：E_p＝[I_p×p 0_p×(N-1)p]^T，E_q＝[I_q×q 0_q×(l-1)q]^T，R_n和S_n分别为R和S矩阵的前n列，得到所述卫星颤振传递路径子系统的传递函数。

6.根据权利要求1所述的卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，结合实际扰动力确定颤振源沿传递路径对目标点的颤振贡献量，包括：

将扰动力施加在辨识得到的所述卫星颤振传递路径子系统的传递函数中，通过计算目标点响应频谱图中幅值的均方根值，得到颤振源沿传递路径对目标点的颤振贡献量，实现颤振传递路径辨识。

7.根据权利要求2所述的卫星高频颤振传递路径辨识方法，其特征在于，确定所述离散化卫星系统Markov参数具体包括以下步骤：

步骤101、建立离散化卫星系统状态空间方程：

步骤102、对式(2)做数学变换，引入观测矩阵M：

则式(2)变为观测方程：

式中：M为使稳定的任意矩阵；

步骤103、对于初始条件为零的结构，当观测系统的状态转移矩阵是渐进稳定状态，即当i≥l时，式(4)写成矩阵形式：

式中：Y＝[Y[0] Y[1] Y[2] … Y[d-1]]，

观测Markov参数

d为采样序列长度；

将式(5)右乘V的伪逆(V)⁺得到观测Markov参数：

式中：

步骤104、所述离散化卫星系统Markov参数y与所述观测Markov参数的关系为：

则确定离散化卫星系统Markov参数为：

y_q×(l+1)p＝[D CB CAB … CA^l-1B] (8)。