[發明專利]一種適用于火星探測的星敏感器及陀螺在軌聯合使用方法

有效

• 申請號: 202010116790.5
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111323021B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 朱慶華;肖東東;操宏磊;張超;顧玥;左樂
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

1.一種適用于火星探測的星敏感器及陀螺在軌聯合使用方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、火星探測器包括4個星敏感器和陀螺儀，將4個星敏感器按經驗優先等級進行排序，分為第一優先級星敏感器、第二優先級星敏感器、第三優先級星敏感器和第四優先級星敏感器；

步驟二、對第一優先級星敏感器進行單機級故障診斷；當診斷第一優先級星敏感器無故障時，由第一優先級星敏感器輸出火星探測器的姿態；當診斷第一優先級星敏感器故障，將第一優先級星敏感器的優先級降為最低，進入步驟三；

步驟三、對第二優先級星敏感器進行單機級故障診斷，當診斷第二優先級星敏感器無故障時，由第二優先級星敏感器輸出火星探測器的姿態；當診斷第二優先級星敏感器故障，將第二優先級星敏感器的優先級降為最低，進入步驟四；

步驟四、對第三優先級星敏感器進行單機級故障診斷，當診斷第三優先級星敏感器無故障時，由第三優先級星敏感器輸出火星探測器的姿態；當診斷第三優先級星敏感器故障，將第三優先級星敏感器的優先級降為最低，進入步驟五；

步驟五、對第四優先級星敏感器進行單機級故障診斷，當診斷第四優先級星敏感器無故障時，由第四優先級星敏感器輸出火星探測器的姿態；當診斷第四優先級星敏感器故障，將第四優先級星敏感器的優先級降為最低，進入步驟六；

步驟六、切換使用陀螺儀輸出火星探測器的姿態；在陀螺儀的工作過程中，對當前第一優先級的星敏感器進行重啟；并判斷重啟后的星敏感器是否故障排除；當故障排除時，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除時，繼續重啟該星敏感器；該星敏感器的重啟次數閾值為n；

步驟七、判斷重啟n次后第一優先級的星敏感器是否排除故障；當故障排除，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除，對當前第二優先級的星敏感器進行重啟；并判斷重啟后的星敏感器是否故障排除；當故障排除時，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除時，繼續重啟該星敏感器；該星敏感器的重啟次數閾值為n；

步驟八、判斷重啟n次后第二優先級的星敏感器是否排除故障；當故障排除，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除，對當前第三優先級的星敏感器進行重啟；并判斷重啟后的星敏感器是否故障排除；當故障排除時，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除時，繼續重啟該星敏感器；該星敏感器的重啟次數閾值為n；

步驟九、判斷重啟n次后第三優先級的星敏感器是否排除故障；當故障排除，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除，對當前第四優先級的星敏感器進行重啟；并判斷重啟后的星敏感器是否故障排除；當故障排除時，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除時，繼續重啟該星敏感器；該星敏感器的重啟次數閾值為n；

步驟十、判斷重啟n次后第四優先級的星敏感器是否排除故障；當故障排除，切換使用該星敏感器輸出火星探測器的姿態；當故障未排除，保持使用陀螺儀輸出火星探測器姿態；

所述步驟二中，星敏感器單機故障診斷的具體方法為：對該星敏感器進行連續10個診斷周期的故障診斷；當其中8個診斷周期診斷為故障時，認為該星敏感器單機故障；否則認為不故障；

故障現象包括通訊異常、輸出不變、輸出跳變和狀態字異常；當出現任意一種故障現象，認為該星敏感器故障；重啟次數閾值n=3。