一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法技术方案

本发明专利技术提出基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，步骤如下：长寿命GEO卫星控制系统配置金字塔型的四个长寿命惯性姿态敏感器陀螺；按硬件菜单式设计要求配置各类用户所需敏感器；将三类卡尔曼滤波器进行排序：三个惯性姿态敏感器陀螺+光学姿态星敏感器；三个惯性姿态敏感器陀螺+地球敏感器+太阳敏感器；三个惯性姿态敏感器陀螺+其他类型可测三轴姿态的敏感器；若星载计算机应用软件中的FDIR模块检测到故障时，FDIR模块自主产生相应故障的报警，并且当前所选卡尔曼滤波器进行自主降阶滤波，若在设定时间内故障仍未消除，则由FDIR模块实现自主重组。本发明专利技术可提高卫星平台的性价比、载干比和可靠性，并且能明显缩短研制周期。

【技术实现步骤摘要】
一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法
本专利技术涉及一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，属于航天器控制

技术介绍
地球静止轨道(GEO)卫星的发射定点成本远高于中低轨道卫星，因此通常要求延长工作寿命，GEO卫星现在通常是15年以上寿命了，星载计算机抗辐照要求高，为保证可靠性，计算机工作频率通常降额使用，也降低了计算机的计算能力，为提高姿态确定与姿态控制精度，又需要减小滤波和控制的采样周期，因此长寿命GEO卫星计算机工作负担比中低轨道卫星计算机重，抗幅照高性能芯片成了GEO卫星计算机高价关键元器件。信息融合即多敏感器或传感器的测量数据多层次、多方面的处理过程。一些研究信息融合的论文提出的基于联邦卡尔曼滤波的多个子滤波加一个主滤波器的信息融合方案，对一些3～5年寿命的中低轨道航天器计算机比较适合，对长寿命GEO卫星就负担过重，而且对GEO卫星，如果全部冗余姿态敏感器均要同时工作，则备份要增加，性价比、载干比(载荷重量与卫星干重之比)就降低了，而且同样的配置，如采用并行工作，失效率是增大的，可靠性是降低的。目前长寿命GEO卫星平台的控制系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于步骤如下：(1)长寿命GEO卫星控制系统配置四个长寿命惯性姿态敏感器陀螺；四个陀螺中三个参与卡尔曼滤波，一个陀螺用于冷备份，陀螺正常工作时输出的测量值包含三轴姿态角和姿态角速度分量；(2)按硬件菜单式设计要求配置各类用户所需敏感器：长寿命GEO卫星控制系统，选配相应姿态测量精度的可测三轴姿态的敏感器；星载计算机的应用软件将长寿命惯性姿态敏感器陀螺与可测三轴姿态的敏感器构成可独立进行姿态确定的三类卡尔曼滤波器；每一类卡尔曼滤波器均具有姿态测量冗余信息，可自主标定和自主补偿陀螺角速度常值漂移；(3)根据实际配置的敏感器填写星载计算机...

【技术特征摘要】
1.一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于步骤如下：(1)长寿命GEO卫星控制系统配置四个长寿命惯性姿态敏感器陀螺；四个陀螺中三个参与卡尔曼滤波，一个陀螺用于冷备份，陀螺正常工作时输出的测量值包含三轴姿态角和姿态角速度分量；(2)按硬件菜单式设计要求配置各类用户所需敏感器：长寿命GEO卫星控制系统，选配相应姿态测量精度的可测三轴姿态的敏感器；星载计算机的应用软件将长寿命惯性姿态敏感器陀螺与可测三轴姿态的敏感器构成可独立进行姿态确定的三类卡尔曼滤波器；每一类卡尔曼滤波器均具有姿态测量冗余信息，可自主标定和自主补偿陀螺角速度常值漂移；(3)根据实际配置的敏感器填写星载计算机应用软件中的三取二的硬件配置表和主备份工作状态表及健康字，星载计算机的应用软件在开机初始化后，自主将步骤(2)中的卡尔曼滤波器进行排序；(4)若星载计算机应用软件中的FDIR模块检测到光学姿态敏感器短期受日月光干扰或被遮挡或发生其他故障时，或任意一个长寿命惯性姿态敏感器陀螺发生故障时，FDIR模块自主产生相应故障的报警，并且当前所选卡尔曼滤波器进行自主降阶滤波，若在设定时间内故障仍未消除，则由FDIR模块发出宏指令序列，实现自主重组，以确保控制系统姿态确定性能指标。2.根据权利要求1所述的一种基于优化的信息融合GEO卫星控制系统菜单式设计方法，其特征在于：步骤(2)中选配的相应姿态测量精度的可测三轴姿态的敏感器包括：惯...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永江，
申请(专利权)人：常州中兴华达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32