【技术实现步骤摘要】
一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法
本专利技术涉及一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法，属于空间
技术介绍
航天器在有限资源下所具备的最大重构潜力是工程技术人员十分关心的一个问题。在实际运行过程中，航天器受多重约束影响，其中最具有代表性的就是能量与时间约束。由于太阳能帆板发电能力和推进剂携带量严重受限，能耗约束是影响航天器系统可重构性的一项关键因素。此外，很多特定的任务需要在规定的时间内完成，系统故障后，为继续完成这类既定任务，必须在一定的时间窗口内进行系统重构，这个窗口越小，说明系统的时间冗余度越小，对应的重构难度也越大，因此系统又受到相应的时间约束。由此可见，要描述一个系统的实际重构能力，需要综合考虑资源配置和安全时间等实际约束问题。目前最为常见的基于能控性格莱姆矩阵的可重构性包络确定方法，主要存在以下两点不足：1)仅以常数阈值的形式考虑了能量约束对系统可重构性的影响，尚未全面考虑时间等其他限制约束；2)可重构性包络的计算的过程中需要求解Lyapunov方程，存在奇点问题，而且计算...
【技术保护点】
1.一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，建立航天器执行机构失效故障情况下能量及时间受限的航天器系统状态空间模型；/nS2，基于状态空间模型、任务需求与安全要求，设定航天器可恢复的最小状态包络；/nS3，基于状态空间模型、任务需求与安全要求，通过求解微分Lyapunov方程，确定给定能量E
【技术特征摘要】
1.一种可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，建立航天器执行机构失效故障情况下能量及时间受限的航天器系统状态空间模型；
S2，基于状态空间模型、任务需求与安全要求，设定航天器可恢复的最小状态包络；
S3，基于状态空间模型、任务需求与安全要求，通过求解微分Lyapunov方程，确定给定能量E*与时间约束tmis下系统的可重构性包络；
S4，通过对比S3得到的系统可重构性包络和S2设定的最小状态包络，判定系统是否可重构；若系统不可重构，则结束；若系统可重构，则进入S5；
S5，基于S3得到的系统可重构性包络中的增益系数矩阵，计算航天器系统的可重构度，根据获取的可重构度优化航天器系统配置和容错控制算法，实现航天器系统健康状态的在轨监测与故障的自主处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于可恢复状态域的受限系统可重构性包络确定方法，其特征在于，所述状态空间模型为
Cn＝I6×6；其中，Ix,Iy,Iz为航天器系统的三轴转动惯量；x∈Rn、u∈Rm和y∈Rq分别为系统的状态向量、输入向量以及输出向量，n、m、q为正整数，R表示实数域；t为时间，tf为故障发生时刻，tmis为实际任务的规定完成时间；α和β为系统中硬件设备的安装角度，Φ(α,β)为力矩分配矩阵，取决于硬件设备的安装构型；Λ＝diag{θ1,θ2,...,θm}为系...
【专利技术属性】
技术研发人员：王大轶，屠园园，李文博，刘成瑞，张香燕，赵小宇，林海淼，
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
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