[发明专利]一种航天器姿控喷管故障数据生成系统及方法

摘要

本发明涉及一种航天器姿控喷管故障数据生成系统，包括故障模拟模块、姿态控制器模块、姿态动力学模块；故障模拟模块，用于模拟航天器姿控喷管故障时，航天器在姿态控制器控制下获得的等效力矩，根据输入的故障类型代码模拟姿控喷管故障时航天器获得的控制力矩；姿态控制器模块作为故障模拟模块的输入信号来源，此模块提供正常情况下航天器姿态控制器输出信息，同时输出航天器的姿态角误差信息；姿态动力学模型，输入为故障模拟模块的等效力矩输出，输出为航天器在姿控喷管故障时的姿态角信息。作为姿态控制器模块的姿态角反馈信息。

主权项

1.一种航天器姿控喷管故障数据生成系统，其特征在于，包括：故障模拟模块、姿态控制器模块和姿态动力学模块；故障模拟模块，根据输入的不同故障类型，模拟对应的姿控喷管故障类型，将姿态控制器模块的输出力矩强制转换为对应故障状态下的等效力矩，得到的等效力矩为模拟姿控喷管故障时航天器受到的实际控制力矩，并且根据需求调整故障作用时间，此等效力矩作为姿态动力学模块的输入信号；姿态控制器模块，模拟航天器的姿态控制器输出，为故障模拟模块提供输入信号；根据输入的姿态角期望值和姿态动力学模块反馈的航天器姿态角信息，基于两个姿态角的误差，输出模拟姿态控制器在姿控喷管正常工作情况下的输出力矩，此输出力矩为航天器在姿控喷管正常工作时受到的控制力矩，作为故障模拟模块提供输入信号；姿态动力学模块，根据输入的等效力矩，模拟航天器的飞行状态，输出航天器在线性化姿态动力学方程和全量耦合姿态动力学方程下的姿态角信息，得到的姿态角信息反馈给姿态控制器模块，作为姿态控制器模块的姿态角反馈输入；由于输入信号为故障模拟模块输出的等效力矩，此时得到的航天器姿态角信息为姿控喷管故障情况下的姿态信息，此模块在线性化姿态动力学方程和全量耦合姿态动力学方程之间自由切换。