【技术实现步骤摘要】
一种针对航天器大型附件在轨未展开的故障处置方法
本专利技术涉及一种故障处置方法。
技术介绍
安全性是航天器在轨运行时需要考虑的重要问题，航天器入轨初期，星上各个需要展开的附件如太阳翼、大型微波载荷天线、数传天线等完成展开和锁定的操作。展开过程涉及环节多，需要产品可靠性很高，一旦展开过程失败，轻则对航天器的功能性能产生比较大的影响，重则整个飞行任务失败。传统方法一般采用直接根据在轨情况进行处理，不为展开故障的单独做针对性设计。随着航天技术的发展，对航天器的要求越来越高，载荷天线和太阳翼等附件的尺寸也不断增大，大型附件展开过程更为复杂，卫星在轨处置有较高的实时性要求，而且处置手段有限，对控制系统等裕度要求较高，如果航天器故障时的状态如惯量等与设计状态相差较远，很难有较好的故障恢复效果，甚至会导致航天器姿态的不稳定，完全靠在轨处理附件已经不能满足实际需要。航天器大型附件未展开或部分未展开时，整器质心、惯量会有比较大的变化，能源、热控、控制、推进等重要的分系统会受到比较大的影响，甚至可导致航天器失效。航天器的研制成本高，研制周期长，在航天器附件在轨未按预定流程展开或锁定时...
【技术保护点】
1.一种针对航天器大型附件在轨未展开的故障处置方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)设航天器上装有m个星敏感器、λ个模拟太阳敏感器、q个红外地球敏感器，设大型附件未展开时，对敏感器遮挡后，有i个星敏感器、j个模拟太阳敏感器、k个红外地球敏感器处于正常工作状态时对应的控制工作模式为Mijk，其中，i＝1,2...m，j＝1,2,...,λ，k＝1,2...q；(2)建立航天器故障模式矩阵，当发生大型附件未展开故障时，根据航天器故障模式矩阵对航天器质心、惯量、控制模式Mαβ进行调整，得到正确的航天器的状态；(3)对于可重复收拢和展开的太阳翼或载荷附件先尝试重复展开动作；对于重复...
【技术特征摘要】
1.一种针对航天器大型附件在轨未展开的故障处置方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)设航天器上装有m个星敏感器、λ个模拟太阳敏感器、q个红外地球敏感器，设大型附件未展开时，对敏感器遮挡后，有i个星敏感器、j个模拟太阳敏感器、k个红外地球敏感器处于正常工作状态时对应的控制工作模式为Mijk，其中，i＝1,2...m，j＝1,2,...,λ，k＝1,2...q；(2)建立航天器故障模式矩阵，当发生大型附件未展开故障时，根据航天器故障模式矩阵对航天器质心、惯量、控制模式Mαβ进行调整，得到正确的航天器的状态；(3)对于可重复收拢和展开的太阳翼或载荷附件先尝试重复展开动作；对于重复展开仍未成功或者不具有重复展开功能的太阳翼或载荷附件，采用航天器姿态抖动的方式解决部分展开机构卡死问题。2.根据权利要求1所述的一种针对航天器大型附件在轨未展开的故障处置方法，其特征在于：所述大型附件指单翼展开长度超过5m的航天器上装置，包括太阳翼和载荷附件。3.根据权利要求1或2所述的一种针对航天器大型附件在轨未展开的故障处置方法，其特征在于：所述航天器故障模式矩阵为：其中，Jαβ为附件故障后的航天器三轴转动惯量矩阵,α表示太阳翼发生故障时的故障模式代码，β表示载荷附件发生故障时的故障模式代码，α、β的取值为正整数，用不同的数值代表不同的故障模式；rαβ为航天器质心，Mαβ为不同故障时对应的控制工作模式，其中，Mαβ∈{Mijk}，M11为无故障状态。4.根据权利要求1或2所述的一种针对航天器大型附件在轨未展开的故障处置方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体方法如下：3.1)在航天器本体坐标系下，确定推力器喷气时间的取值范围；航天器本体坐标系：原点位于航天器质心O，OX指向航天器飞行方向，OZ指向地心，OX、OY与OZ构成右手直角坐标系；推力器喷气时间和三轴姿态角满足如下公式：其中，ωmax为设定的姿态角速度上限；J为航天器绕旋转轴的惯量；F为单推力器推力大小；θmax为设定的姿态角度上限；θx,θy,θz为航天器的三轴姿态角；η为附件加权系数，取值范围为0～1。3.2)建立指令序列，指令序列包括X轴旋转序列、Y轴旋转序列、Z轴旋转序列；3.3)从X轴旋转序列、Y轴旋转序列、Z轴旋转序列中任意选取一个或多个建立旋转顺序，按照制定的旋转顺序，进行航天器抖动，观察未展开附件的展开状态；如果展开则执行正...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆君，袁智，韩世泽，吴丽娜，袁军，周剑敏，尹可，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。