在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法和系统技术方案

技术编号:45058363 阅读:40 留言:0更新日期:2025-04-22 17:41
本发明专利技术提供了一种在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法和系统,包括:步骤1:确定框架核心遥测;步骤2:基于时域特征,对框架电流遥测数据进行切片和统计特性分析,通过预设判定区间,实现控制力矩陀螺CMG异常判断;步骤3:对预设时长内的正常及异常判定次数进行打分,应用威尔逊区间法计算赋分,得到性能评价分数,从而实现在轨卫星性能监测的量化评估和可视化。本发明专利技术针对CMG低速框架电机电流遥测数据的多个时域特征进行分析,并在性能评级上设计异常度指标,采用威尔逊算法进行评分评级,解决了同一任务不同CMG组合工作模式下,评价次数不一致导致性能评分不准确的情况,提高了CMG框架在轨性能评估的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星健康评估,具体地,涉及一种在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法和系统


技术介绍

1、近年来,快速机动是航天技术的重要方向之一,卫星控制主要采用质量排出式和动量交换式,前者主要采用喷气推进,后者主要采用飞轮和控制力矩陀螺。控制力矩陀螺(以下简称cmg)最早研究起始于19世纪末,主要应用于空间站,相比于喷气推进,不需要消耗燃料,能够输出连续稳定的控制力矩,延长卫星运行寿命。相比于飞轮,能够输出控制力矩更大和执行响应速度更快,因此越来越广泛的应用卫星控制系统中。单框架控制力矩陀螺目前是研制成熟度最高、工程应用价值最高的,具有结构可靠性高、无框架锁定、控制平稳等优点,主要由高速转子、框架和框架伺服控制系统组成。大惯量转子绕固定轴恒定速度转动,形成恒定转子角动量,框架伺服控制系统驱动框架转动,根据陀螺进动效应产生反作用力矩作用到星体上,输出力矩实现高精度姿态控制,因此框架伺服控制是影响姿态控制核心组件,一旦出现故障,即使其他部件完好无损,卫星也很难继续服役,因此在轨框架性能监测具有重要意义。

2、cmg作为姿态控制的核心单机,主本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,计算框架交轴电流和框架直轴电流遥测数据的时域特性,包括极小值、极大值、平均值、标准差、中位数、最大频数值和峰-峰值,支持自定义数据切片,按轨道周期进行,通过轨道俯角遥测关联判断,实现对框架交轴电流数据的精准切分。

3.根据权利要求1所述的在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,针对切片的在轨遥测数据,剔除应答机主动复位导致的野值,分别计算单星每个CMG框架直轴和交轴电流参数指标,并横向比较多个CMG...

【技术特征摘要】

1.一种在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,计算框架交轴电流和框架直轴电流遥测数据的时域特性,包括极小值、极大值、平均值、标准差、中位数、最大频数值和峰-峰值,支持自定义数据切片,按轨道周期进行,通过轨道俯角遥测关联判断,实现对框架交轴电流数据的精准切分。

3.根据权利要求1所述的在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,针对切片的在轨遥测数据,剔除应答机主动复位导致的野值,分别计算单星每个cmg框架直轴和交轴电流参数指标,并横向比较多个cmg同一项时域特征指标的差异;

4.根据权利要求1所述的在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,基于统计原理计算威尔逊区间,计算公式如下:

5.根据权利要求1所述的在轨卫星单框架控制力矩陀螺框架性能监测方法,其特征在于,采用威尔逊区间法针对不同cmg进行性能评分,过程为:

...

【专利技术属性】
技术研发人员:许莹周捷王冲撒文彬张鑫鑫雷婧琪
申请(专利权)人:上海卫星装备研究所
类型:发明
国别省市:

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