【技术实现步骤摘要】
本公开涉及航天测量与控制，尤其涉及一种航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法。
技术介绍
1、随着航天技术的发展，为了提高对地观测航天器的观测效率，不仅要求对地观测航天器具备高精度的成像分辨率，还要求对地观测航天器具有高速机动能力和快速对地定向能力。对地观测航天器的机动能力很大程度上取决于其执行机构的能力，常规的姿态执行机构如飞轮无法满足对地观测航天器执行任务的要求，需要能够满足更高要求的执行机构。
2、作为一种有效的角动量交换机构，控制力矩陀螺相比较飞轮而言，能够在同等质量和体积下提供高出一个数量级的控制力矩，同时还拥有响应快、不产生污染等特点，能够满足大多数复杂航天任务的需求，被认为是航天器姿态控制的理想执行机构。
3、但是，对地观测航天器在轨运行过程中，由于频繁的姿态机动，容易出现由于低速框架转动异常、高速组件转速异常降低等原因，导致控制力矩陀螺停转并被切除出控制分系统的现象。这会对对地观测航天器的在轨应用产生较大影响，甚至造成姿控性能的下降，限制了载荷的应用。
4、因此，有必要提出一种方案改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
5、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本公开实施例提供一种航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，包括以下步骤：
2、获取控制力矩陀螺在规定时间段内的若干种在轨遥测
3、分别对每种所述在轨遥测数据进行剔除和修复处理，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的在轨修复数据，每种所述在轨修复数据分别对应一个门限值；
4、分别计算每种所述在轨修复数据的一阶差分，得到每种所述在轨修复数据分别对应的一阶差分值，并将每种所述在轨修复数据对应的所述一阶差分值分别与对应的所述门限值进行比较；
5、所述规定时间段包含若干异常时间段和若干正常时间段，若在所有所述异常时间段内，每种所述在轨修复数据对应的所述一阶差分值的绝对值均大于对应的所述门限值，且在所述规定时间段内的所有所述正常时间段内，每种所述在轨修复数据对应的所述一阶差分值的绝对值均小于等于对应的所述门限值，则所述控制力矩陀螺在最后一个所述异常时间段后处于异常停转状态。
6、本公开的一示例性实施例中，所述规定时间段为：
7、t＝[t1,t2,...,ti1,ti2,...,tia,...,tib,...,tu1,tu2,...,tua,...,tub,...,tv1,tv2,...,tva,...,tvb,...,tim,....,tum,...,tvm,...,tm]；
8、其中，[tia,...,tib]、[tua,...,tub]和[tva,...,tvb]均为规定时间段内的异常时间段，t1、t2、ti1、ti2、tu1、tu2、tv1、tv2、tim、tum、tvm和tm均为规定时间段内的正常时间点；
9、若干种所述在轨遥测数据包括电流数据、电压数据和转速数据；
10、所述电流数据的序列为：
11、所述电压数据的序列为：
12、所述转速数据的序列为：
13、其中，表示tim时刻的电流数据表示tum时刻的电压数据表示tvm时刻的转速数据
14、本公开的一示例性实施例中，所述分别对每种所述在轨遥测数据进行剔除和修复处理，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的在轨修复数据，每种所述在轨修复数据分别对应一个门限值的步骤包括：
15、分别剔除所述规定时间段内的每种所述在轨遥测数据中的异常数据；
16、对剔除所述异常数据后的每种所述在轨遥测数据分别进行修复，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的所述在轨修复数据；
17、其中，所述在轨修复数据包括电流修复数据、电压修复数据和转速修复数据。
18、本公开的一示例性实施例中，所述异常数据包括异常值和/或孤立性野值。
19、本公开的一示例性实施例中，所述对剔除所述异常数据后的每种所述在轨遥测数据分别进行修复，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的所述在轨修复数据的步骤包括：
20、设置所述异常数据的检验门限值；
21、分别计算每种所述在轨遥测数据的序列的修复值，并分别将根据每种所述在轨遥测数据的最前面的4个数值点计算出的修复值，设置为小于等于所述检验门限值；
22、分别将其他所述数值点的所述修复值依次与所述检验门限值进行比较；
23、当所有所述修复值均小于等于所述检验门限值时，修复完毕，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的所述在轨修复数据。
24、本公开的一示例性实施例中，所述检验门限值的表达式包括：
25、
26、其中，m(1，x)表示检验门限值，n*＝(n1,n2,n3)，n1表示电流数据的个数，n2表示电压数据的个数，n3表示转速数据的个数，表示在电流数据的序列中任意时刻的电流数据，表示在电压数据的序列中任意时刻的电压数据，表示在转速数据的序列中任意时刻的转速数据，
27、所述在轨遥测数据序列的最前面的四个数值点分别为：和
28、本公开的一示例性实施例中，计算所述修复值的表达式包括：
29、
30、其中，表示的修复值。
31、本公开的一示例性实施例中，所述分别将其他所述数值点的所述修复值依次与所述检验门限值进行比较的步骤包括：
32、当时，和无野值；则利用与相邻的下一个所述数值点继续计算
33、当时，和无野值；
34、当时，为野值点，此时用替代继续计算
35、当时，和无野值，则原为孤立性野值，此时用替代形成新的
36、当时，则为野值点，则利用与相邻的下一个所述数值点继续计算
37、依次进行上述计算，直至最后一个所述数值点为止，修复完毕，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的所述在轨修复数据；
38、所述电流修复数据的序列为：((ti1,i1),(ti2,i2),...,(tim,in))；
39、所述电压修复数据的序列为：((tu1,u1),(tu2,u2),...,(tum,un))；
40、所述转速修复数据的序列为：((tv1,v1),(tv2,v2),...,(tvm,vn))；
41、其中，(tim,in)表示tim时刻的电流修复数据in，(tum,un)表示tum时刻的电压修复数据un，(tvm,vn)表示tvm时刻的转速修复数据vn。
42、本公开的一示例性实施例中，每种所述在轨修复数据对应的一阶差分值的序列包括：
43、所述电流修复数据对应的所述一阶差分值的序列为：
44、((ti1,i1),(ti2,i2),...,(ti本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述规定时间段为：
3.根据权利要求2所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述分别对每种所述在轨遥测数据进行剔除和修复处理，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的在轨修复数据，每种所述在轨修复数据分别对应一个门限值的步骤包括：
4.根据权利要求3所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述异常数据包括异常值和/或孤立性野值。
5.根据权利要求4所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述对剔除所述异常数据后的每种所述在轨遥测数据分别进行修复，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的所述在轨修复数据的步骤包括：
6.根据权利要求5所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述检验门限值的表达式包括：
7.根据权利要求6所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，计算所述修复值的表达式包括：
8
9.根据权利要求8所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，每种所述在轨修复数据对应的一阶差分值的序列包括：
10.根据权利要求9所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述规定时间段包含若干异常时间段和若干正常时间段，若在所有所述异常时间段内，每种所述在轨修复数据对应的所述一阶差分值的绝对值均大于对应的所述门限值，且在所述规定时间段内的所有所述正常时间段内，每种所述在轨修复数据对应的所述一阶差分值的绝对值均小于等于对应的所述门限值，则所述控制力矩陀螺在最后一个所述异常时间段后处于异常停转状态的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述规定时间段为：
3.根据权利要求2所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述分别对每种所述在轨遥测数据进行剔除和修复处理，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的在轨修复数据，每种所述在轨修复数据分别对应一个门限值的步骤包括：
4.根据权利要求3所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述异常数据包括异常值和/或孤立性野值。
5.根据权利要求4所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述对剔除所述异常数据后的每种所述在轨遥测数据分别进行修复，得到每种所述在轨遥测数据分别对应的所述在轨修复数据的步骤包括：
6.根据权利要求5所述航天器的控制力矩陀螺异常停转的检测方法，其特征在于，所述检验门限值的表达...
【专利技术属性】
技术研发人员：李云锋，郭文明，卞燕山，李贞屹，林海晨，蔡立锋，张雷，潘艳辉，冯冰清，
申请(专利权)人：中国西安卫星测控中心，
类型：发明
国别省市：
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