[發明專利]一種基于索引的敏感器數據選用控制方法

有效

• 申請號: 201710618502.4
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107270941B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 李振松;杜建偉;索旭華;黨紀紅;周中澤;李光旭;柴志;王裙;劉新彥
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G05D1/08;G06F17/16
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種基于索引的敏感器數據選用控制方法，其特征在于步驟如下：

(1)對同一類敏感器安裝的各個組件建立編號索引，結合敏感器測量數據，完成衛星定姿控制，具體如下：

(11)對同一類敏感器安裝的各個組件建立編號索引，每個控制周期處理前確定所選用的組件數目及構型，建立所選用組件的編號索引集合；

(12)根據選用組件的編號索引集合確定選用構型下的敏感器安裝矩陣，結合敏感器測量數據，完成衛星定姿控制；

(2)通過自診斷方式判斷出當前選用組件的健康狀態，組件編號索引對應的健康狀態將作為下一個控制周期確定選用組件構型及其編號索引集合的依據，進而完成下一個控制周期的定姿控制，具體為：

(21)判斷選用組件的構型F是否存在異常，如果無異常，則執行步驟(23)，否則執行步驟(22)；

(22)依次對編號索引集合gSelflg中的選用組件i進行異常判斷；如果存在異常，將其編號索引對應的健康狀態置為不健康，否則為健康狀態；

(23)對當前選用組件的構型F異常判斷后，編號索引集合gSelflg中的每一個選用組件對應的健康狀態將作為下一個控制周期確定選用組件構型及其編號索引集合gSelflg的依據，進而完成下一個控制周期的定姿控制；

所述步驟(21)中判斷選用組件的構型F是否存在異常的具體方法為：對編號索引集合gSelflg中每一個選用組件i判斷是否滿足如下公式：

|r_i·Ang_{i_}-g_i|<L_limit (a)

其中r_i為組件i在衛星本體上的1×3安裝矢量，Ang_{i_}為除選用組件i外的其余所有選用組件按照步驟(11)的方式以新的組件選用構型F_{i_}計算的定姿結果；所述F_{i_}表示將構型F中選用組件i的bit位狀態置為未選用狀態得到的構型；g_i為選用組件i的輸入測量數據，0≤i≤(MAX-1)，其中MAX為該類型敏感器組件安裝的數目，L_limit為設定的異常診斷閾值，如果每一個選用組件均滿足公式(a)，則當前選用組件的構型無異常。

2.根據權利要求1所述的一種基于索引的敏感器數據選用控制方法，其特征在于：所述步驟(11)的具體方法如下：

(111)對同一類敏感器安裝的所有組件進行編號0,1…,(MAX-1)，并獲取每一個組件在衛星本體上的1×3安裝矢量r_i，0≤i≤(MAX-1)，其中MAX為該類型敏感器組件安裝的數目；

(112)每個控制周期通過讀取敏感器組件的狀態或組件選用條件來確定當前選用的組件構型，形成一個組件選用的標志F；在標志F中選定MAX個bit位，每一個bit位代表一個組件的選用狀態；

(113)根據步驟(112)確定的組件構型F，建立所選用組件的編號索引集合gSelflg，在編號索引集合gSelflg中順序存儲了當前所有選用組件的編號索引，并記錄組件選用個數為gSelcnt。

3.根據權利要求2所述的一種基于索引的敏感器數據選用控制方法，其特征在于：所述步驟(12)的具體方法如下：

根據確定的編號索引集合gSelflg，建立gSelcnt×3的組件安裝矩陣R，所述組件安裝矩陣R由gSelcnt個選用組件的1×3安裝矢量r_j構成，其中j為編號索引集合gSelflg中的元素；構建gSelcnt×1的敏感器測量數據矩陣G，測量數據矩陣G的gSelcnt個元素作為gSelcnt個選用組件的輸入測量數據；基于組件安裝矩陣R和敏感器測量數據矩陣G完成衛星定姿控制。

4.根據權利要求3所述的一種基于索引的敏感器數據選用控制方法，其特征在于：所述步驟(22)中依次對編號索引集合gSelflg中的選用組件i進行異常判斷的具體方法為：通過除組件i外的其余選用組件實現的，即對每一個除組件i外的選用組件s以如下公式來判斷：

|r_s·Ang_{is_}-g_s|<L_limit (b)

其中r_s為組件s在衛星本體上的1×3安裝矢量，Ang_{is_}為除選用組件i和選用組件s外的其余所有選用組件按照步驟(11)的方式以新的組件選用構型F_{is_}計算的定姿結果；所述F_{is_}表示將構型F中選用組件i和選用組件s的bit位狀態置為未選用狀態得到的構型；g_s為選用組件s的輸入測量數據，0≤i≤(MAX-1)，0≤s≤(MAX-1)，L_limit為設定的異常診斷閾值，如果除組件i外的其余選用組件均滿足公式(b)，則組件i存在異常。