[發明專利]航天器推力器噴氣控制安全診斷方法、系統、裝置及介質

有效

• 申請號: 201911076248.5
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110861786B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 許海玉;易靈;田華;程靜;崔偉
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明航天器推力器噴氣控制安全診斷方法、系統、裝置及介質，包括如下步驟：步驟1，對三軸噴氣差進行診斷；步驟2：對三軸噴氣和進行診斷。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：從整星安全角度出發，充分考慮了衛星單邊噴氣過量或雙邊噴氣造成的影響，通過本發明方法可對噴氣使用進行限幅，保護整星安全。

技術領域

本發明涉及航天器在軌推力器安全防護設計方法，具體地，涉及一種航天器推力器噴氣控制安全診斷方法、系統、裝置及介質。

背景技術

隨著航天技術的蓬勃發展，衛星實現的功能也越來越多，如飛行軌道的改變，姿態的快速機動，航天器間的伴飛與繞飛等，這些都需要使用到推力器。推力器研制也朝著推力也越來越大的方向發展，推力器所攜帶的推進劑燃料也越來越多。但針對推力器使用安全性的設計較少，國內外在軌航天器也出現了一些故障和現象，如某偵查衛星在軌由于錯誤的角速度測量信息，致使推力器長期工作，衛星星體轉動角速度不斷增大，最終導致衛星解體。這使得對推力器的安全使用問題得到了重視。

現有技術，中國專利《一種航天器噴氣控制器參數輔助設計方法及系統》(公開號：108549219A)公開了一種航天器噴氣控制器參數輔助設計方法及系統，其中，該方法包括如下步驟：得到線性環節的頻率特性；判斷噴氣控制器是否為施密特觸發器；得到施密特觸發器形式的噴氣控制器的描述函數，并得到在描述函數意義下的極限環交點和在時域意義下的穩態極限環特性；比較極限環頻率與撓性附件頻率；判斷噴氣控制器是否為儲能非線性控制器；根據非線性環節的輸入輸出結果得到N組相平面等效增益和等效相移；根據相平面等效增益和等效相移繪制數值描述函數曲面。本發明解決了航天器姿態控制中噴氣控制器參數設計問題，該方法具有通用性，能夠為工程應用提供參考。

但是還無法考慮衛星單邊噴氣過量或雙邊噴氣造成的影響。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的在于提供一種解決上述技術問題的航天器推力器噴氣控制安全診斷方法、系統、裝置及介質。

為解決上述技術問題，本發明航天器推力器噴氣控制安全診斷方法，包括如下步驟：

步驟1，對三軸噴氣差進行診斷；

步驟2：對三軸噴氣和進行診斷。

優選地，步驟1包括：

步驟1.1，設置航天器的噴氣差閾值的上限時間；

步驟1.2，獲取航天器的正翻滾噴氣時間計數值和負翻轉作用噴氣時間計數值；

步驟1.3，將正翻滾噴氣時間計數值和負翻轉作用噴氣時間計數值做差值比較；

若正翻滾噴氣時間計數值和負翻轉作用噴氣時間計數值差值的絕對值大于噴氣差閾值的上限時間且連續10個判斷節拍大于噴氣差閾值的上限時間，則判定為噴氣差超標；

否則，則判定為噴氣差不超標。

優選地，步驟1.1中，分別設置航天器X、Y、Z三軸的噴氣差閾值的上限時間T_i，T_i滿足：

其中，I是航天器本體主慣量，v是航天器本體角速度，F是推力大小，l是推力器安裝點到質心的力臂，i＝1,2,3，分別代表航天器的X、Y、Z三軸。

優選地，步驟2包括：

步驟2.1，設置航天器的噴氣和閾值的上限時間；

步驟2.2，獲取航天器的正轉噴氣和計數值與反轉噴氣和計數值；

步驟2.3，將正轉噴氣和計數值與反轉噴氣和計數值做差值比較；