[發(fā)明專利]一種在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110335244.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113155153B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季業(yè);楊揚;陳斌;尹泉;高益軍;王雪濤;嚴(yán)嶸;王春元;崔振
• 申請（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01R33/12;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08;G06Q10/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發(fā)明公開了一種在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法及系統(tǒng)，其中，該方法包括如下步驟：讀取時間采樣點為0時的負(fù)陀螺常漂記數(shù)和正陀螺常漂記數(shù)；讀取時間采樣點為a時的負(fù)陀螺常漂記數(shù)和采樣點為b時的正陀螺常漂記數(shù)；得到時間采樣點為a時的負(fù)陀螺常漂和時間采樣點為b時的正陀螺常漂數(shù)；得到磁力矩器對陀螺常漂數(shù)的影響函數(shù)表達(dá)式；得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)；從數(shù)據(jù)源中提取樣本數(shù)據(jù)，對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，確定模型的訓(xùn)練參數(shù)，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練得到函數(shù)f(x)和d(x)；進(jìn)行磁力矩器對陀螺常漂干擾預(yù)測。本發(fā)明可以通過輸入磁力矩器磁力矩方向和通電時間預(yù)測磁力矩器對二浮陀螺的干擾效能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

2017年某衛(wèi)星發(fā)射成功后，進(jìn)入在軌運行階段為地面提供服務(wù)。該衛(wèi)星所有功能和性能均符合設(shè)計要求，至今仍穩(wěn)定運行。但在該衛(wèi)星的在軌運行維護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)3+1S二浮陀螺慣性姿態(tài)敏感器零位不時發(fā)生偏移。盡管偏移的幅度在系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)之內(nèi)，但是二浮陀螺的零位偏移嚴(yán)重影響二浮陀螺測量精度的提高,故此現(xiàn)象引起了衛(wèi)星研制方的高度重視。伴隨著越來越多的與該衛(wèi)星設(shè)計基線相同的衛(wèi)星的發(fā)射成功，該類衛(wèi)星的總數(shù)量達(dá)到了10余顆，均產(chǎn)生相同的陀螺零位偏移現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法及系統(tǒng)，可以通過輸入磁力矩器磁力矩方向和通電時間預(yù)測磁力矩器對二浮陀螺的干擾效能。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法，所述方法包括如下步驟：步驟S1：當(dāng)在軌衛(wèi)星的磁力矩器的電流狀態(tài)為負(fù)磁矩時，讀取時間采樣點為0時的負(fù)陀螺常漂記數(shù)為Zero₀；當(dāng)在軌衛(wèi)星的磁力矩器的電流狀態(tài)為正磁矩時，讀取時間采樣點為0時的正陀螺常漂記數(shù)為Zero₀’；步驟S2：若步驟S1中在軌衛(wèi)星的磁力矩器的電流狀態(tài)一直為負(fù)磁矩時，則讀取時間采樣點為a時的負(fù)陀螺常漂記數(shù)為Zero_a；若步驟S1中在軌衛(wèi)星的磁力矩器的電流狀態(tài)一直為正磁矩時，讀取時間采樣點為b時的正陀螺常漂記數(shù)為Zero_b；其中，a＝1,2,3...n，b＝1,2,3...n，n為時間采樣點總數(shù)；步驟S3：根據(jù)步驟S1中的負(fù)陀螺常漂記數(shù)Zero₀和步驟S2中的負(fù)陀螺常漂記數(shù)Zero_a得到時間采樣點為a時的負(fù)陀螺常漂數(shù)Zero_-；根據(jù)步驟S1中的正陀螺常漂記數(shù)Zero₀’和步驟S2中的正陀螺常漂記數(shù)為Zero_b得到時間采樣點為b時的正陀螺常漂數(shù)Zero₊；步驟S4：預(yù)設(shè)待確認(rèn)函數(shù)f(x)和d(x)，根據(jù)步驟S1中的負(fù)陀螺常漂數(shù)Zero_-和正陀螺常漂數(shù)Zero₊得到磁力矩器對陀螺常漂數(shù)的影響函數(shù)表達(dá)式；步驟S5：根據(jù)步驟S4中的磁力矩器對陀螺常漂數(shù)的影響函數(shù)表達(dá)式得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)；步驟S6：從數(shù)據(jù)源中提取樣本數(shù)據(jù)，對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，確定模型的訓(xùn)練參數(shù)，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練得到函數(shù)f(x)和d(x)；步驟S7：根據(jù)函數(shù)f(x)和d(x)進(jìn)行磁力矩器對陀螺常漂干擾預(yù)測。

上述在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法中，在步驟S3中，時間采樣點為a時的負(fù)陀螺常漂數(shù)Zero_-為：Zero_-＝Zero_a-Zero₀,a＝1,2,3...n。

上述在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法中，在步驟S3中，時間采樣點為b時的負(fù)陀螺常漂數(shù)Zero₊為：Zero₊＝Zero_b-Zero₀',b＝1,2,3...n。

上述在軌磁力矩器干擾效能預(yù)測方法中，在步驟S4中，磁力矩器對陀螺常漂數(shù)的影響函數(shù)表達(dá)式為：