[發明專利]一種推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法

在審

• 申請號: 202010752703.5
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN112083645A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 董晉芳;張肖;艾奇;段佳佳;陳浩
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

本發明公開了一種推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法，包括：根據多敏感器融合信息，進行姿態異常判斷，獲取推力器切換屏蔽信息；根據不同任務流程，采用分層次方法進行推力器冗余模式自主管理，上層自主管理為基于任務流程的推力器模式預先管理，下層自主管理為基于通道的推力器模式自主選擇與切換管理；采用地面指定或程控自主判斷推力器故障屏蔽恢復后使用。本發明實現了推力器自主管理，可在任務期間自主有效地診斷推力器故障，自主屏蔽故障推力器并恢復使用。

技術領域

本發明屬于飛行器GNC系統技術領域，尤其涉及一種推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法。

背景技術

隨著空間技術的發展和任務需求的變化，要求飛行器GNC系統具備自主管理推力器功能，可在任務執行期間有效診斷推力器故障，自主屏蔽故障推力器并恢復使用。傳統的飛行器GNC系統一般僅由地面指定推力器使用組合，在軌不進行程控推力器故障診斷，也不主動屏蔽故障推力器，需要地面干預，現有的方法已經不能滿足任務期間推力器故障診斷、屏蔽以及恢復使用的要求

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法，可根據不同任務流程，采用分層次方法進行推力器冗余模式自主管理，采用故障推力器程控恢復使用方法，確保平臺姿態穩定以及不可逆情況下的軌控任務的正常執行。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法，包括：

根據多敏感器融合信息，進行姿態異常判斷，獲取推力器切換屏蔽信息；

根據不同任務流程，采用分層次方法進行推力器冗余模式自主管理；其中，上層自主管理為基于任務流程的推力器模式預先管理，下層自主管理為基于通道的推力器模式自主選擇與切換管理；

采用地面指定或程控自主判斷推力器故障屏蔽恢復后使用。

在上述推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法中，根據多敏感器融合信息，進行姿態異常判斷，獲取推力器切換屏蔽信息，包括：

獲取慣導輸出的原始測量數據；其中，原始測量數據，包括：3套陀螺的原始測量數據和3套加表的測量數據；

對3套陀螺的原始測量數據和3套加表的測量數據分別進行零位修正和極性修正處理，得到3套陀螺角速度測量信息和3套加表加速度測量信息；

根據得到的3套陀螺角速度測量信息和3套加表加速度測量信息，進行故障診斷和基準選擇；

進行姿態異常判斷，獲取推力器切換屏蔽信息；其中，姿態異常判斷，包括：姿態機動異常判斷、姿態超差異常判斷和單邊噴氣異常判斷。

在上述推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法中，根據得到的3套陀螺角速度測量信息和3套加表加速度測量信息，進行故障診斷和基準選擇，包括：

根據3套陀螺角速度測量信息，對3套陀螺進行敏感性判斷，得到3套陀螺的敏感性判斷結果；

根據3套加表加速度測量信息，對3套加表進行加速度超差判斷，得到3套加表的加速度超差判斷結果；

根據得到的3套陀螺的敏感性判斷結果和3套加表的加速度超差判斷結果，結合陀螺、加表優先級順序，分別獲得陀螺基準和加表基準。

在上述推力器冗余模式管理及故障屏蔽與自主恢復方法中，

若在設定機動時間內姿態角未機動到目標姿態角，則確定姿態機動異常；

若姿態角任一軸大于設定姿態超差閾值，或者，根據姿態角信息確定姿態角速度任一軸大于設定姿態角速度超差閾值，則確定所述任一軸姿態超差；若所述任一軸連續一段時間均姿態超差，則確定所述任一軸姿態超差異常；