[發(fā)明專利]陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710868269.5
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107817004B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 邊志強;栗雙嶺;曾擎;朱海江;向明江;王田野;洪振強;許海玉;崔華
• 申請（專利權）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法，其特征在于，所述陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法包括以下步驟：

步驟一，陀螺安裝矩陣描述；

步驟二，陀螺測量角速度求解；

步驟三，利用地球自轉(zhuǎn)角速度解算衛(wèi)星慣性角速度和陀螺輸出的理論值；

步驟四，衛(wèi)星慣性測量角速度求解；

步驟五，利用多種陀螺表頭組合定位故障陀螺；

所述步驟一根據(jù)陀螺表頭實際安裝指向，利用一個3×N的矩陣A描述陀螺安裝矩陣，N為星上陀螺表頭個數(shù)；

其中，A_ix、A_iy、A_iz分別為陀螺表頭的測量方向的單位矢量在衛(wèi)星本體三軸方向的投影，i＝1，2，3...N；

所述步驟二中陀螺表頭輸出為角度增量，即時間Δt內(nèi)第i陀螺角度Δθ_i，第i陀螺表頭測量角速度值依次得到N個表頭的測量角速度ω₁、ω₂、…、ω_N，通過后續(xù)步驟對陀螺輸出的正確性進行驗證；

所述步驟三包括以下步驟：

步驟三十一、衛(wèi)星慣性角速度解算，根據(jù)衛(wèi)星測試時所在位置的緯度以及衛(wèi)星本體放置方位，得到衛(wèi)星隨地球自轉(zhuǎn)時衛(wèi)星各軸的慣性角速度；

步驟三十二、陀螺理論角速度輸出解算，各個陀螺表頭理論測量角速度反解，根據(jù)步驟三十一解算的衛(wèi)星慣性角速度以及步驟一確定的安裝矩陣，解算得到每個陀螺表頭的理論角速度輸出；

步驟三十三、比較陀螺理論角速度與步驟二得到的每個陀螺表頭實測角速度，對陀螺輸出正負極性以及各個表頭的測量值的正確性進行判斷。

2.如權利要求1所述的陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法，其特征在于，所述步驟三十一至步驟三十三驗證了陀螺輸出極性及測量正確性，考慮冗余備份的情況，設置不同組合陀螺的測量數(shù)據(jù)接入姿軌控系統(tǒng)中用于姿態(tài)計算，在控制計算機軟件中需要驗證陀螺安裝矩陣裝訂值的正確性以及不同陀螺組合解算衛(wèi)星三軸姿態(tài)角速度的正確性。

3.如權利要求1所述的陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法，其特征在于，所述步驟四任取m個表頭的角速度輸出值，4≤mN，根據(jù)各自的安裝方向，解算得到衛(wèi)星慣性測量角速度，對比衛(wèi)星慣性測量角速度與步驟三十一得到的衛(wèi)星慣性角速度，檢驗計算機軟件算法的正確性。

4.如權利要求1所述的陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法，其特征在于，所述步驟四任取m個表頭的角速度輸出值，4≤mN，解算衛(wèi)星角速度共有種組合方式，如果某一陀螺表頭故障，那么含有該陀螺的所有組合解算得到的衛(wèi)星角速度都會偏離理論值。

5.如權利要求1所述的陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法，其特征在于，所述陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法利用地球自轉(zhuǎn)角速度和衛(wèi)星的放置方位來確定衛(wèi)星慣性三軸角速度。

6.如權利要求1所述的陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法，其特征在于，所述陀螺極性測試及輸出值故障檢測方法針對不同安裝構(gòu)型的陀螺表頭均通過安裝矩陣的變化來實現(xiàn)測試，任意兩個陀螺表頭安裝方向不共線。