CN107515613A - 一种立方星敏感器容错控制方法 - Google Patents

一种立方星敏感器容错控制方法 Download PDF

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张翔
胡远东
陆正亮
钱鹏俊
于永军
莫乾坤
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    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24—Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/244—Spacecraft control systems

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Abstract

本发明公开了一种立方星敏感器容错控制方法，方法步骤如下：首先敏感器进行读数，每次读数后均要对所读数据进行均值校验，M值如果在敏感器正常读数范围内，则该读数正确，直接输出。如果不在正常读数范围内，则输出上一次读数，并且错误计数Terror+1；如果错误计数Terror如果大于3，则切换敏感器，并且将错误计数Terror置零，如果错误计数Terror不大于3，则敏感器进行下一次读数，并重复上述步骤。本发明可以在敏感器故障后，实时监测，自主切换，大大提高了卫星姿态确定的可靠性。

Description

一种立方星敏感器容错控制方法
技术领域
本发明属于立方星技术领域，特别是一种立方星敏感器容错控制方法。
背景技术
近些年，伴随着通信、光电元件、材料、传感器、应用流体等科技的快速发展，立方星技术发展显著加速，利用立方星进行远程测量、试验成为可能。大量的立方星已经发射成功，其中越来越多的来自政府、企业、特别是有强大科研实力的学术机构。
姿控分系统是立方星最关键的分系统之一，姿控分系统部分模块失效，或者姿态确定和控制精度低，都会使卫星基本功能受限，甚至丧失。尤其是对地成像卫星，需要非常高的姿态确定与控制精度，才能完成其功能。
而目前国际上立方星由于其成本、体积等受限，姿态确定精度普遍比较低，可靠性也得不到保证。而星上敏感器一旦失效，整星姿控系统就不能构成闭环，姿控系统也即失效，卫星基本功能也随即受限，甚至失效。因此，提高立方星姿态确定的可靠性是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立方星敏感器容错控制方法，可以对敏感器故障实时监测，自主切换，大大提高了姿态确定的可靠性。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种立方星敏感器容错控制方法，方法步骤在于：
步骤1、立方星敏感器进行读数，对所读数据进行均值校验，均值校验公式为：M=(|X|+|Y|+|Z|)/3；其中，X，Y，Z分别为敏感器三轴读数，M值为是否在敏感器正常读数范围内的判据，转入步骤2。
步骤2、对M值进行判断：
如果M值在敏感器正常读数范围内，则该读数正确，直接输出；如果不在正常读数范围内，则输出上一次读数，并且错误计数Terror+1，转入步骤3；
步骤3、错误计数Terror如果大于3，则切换敏感器，并且将错误计数Terror置零；如果错误计数Terror不大于3，则返回步骤1。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
（1）本发明大幅提高了立方星姿控系统的可靠性。敏感器的故障或错误往往是随机出现的，利用此本分备份容错机制可规避错误的读数，提高系统的可靠性。
（2）本发明提高了立方星姿态控制精度。本发明对敏感器的每次读书进行校验，可排除出现异常值对姿态的影响，提高姿态控制精度。
附图说明
图1是本发明立方星敏感器容错控制方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，本发明一种立方星敏感器容错控制方法，方法步骤如下：
步骤1、立方星敏感器进行读数，每次读数后均要对所读数据进行均值校验，均值校验公式为：M=(|X|+|Y|+|Z|)/3；其中，X，Y，Z分别为敏感器三轴读数，M值为是否在敏感器正常读数范围内的判据，转入步骤2。
步骤2、对M值进行判断：
如果M值在敏感器正常读数范围内，则该读数正确，直接输出；如果不在正常读数范围内，则输出上一次读数，并且错误计数Terror+1，转入步骤3；
步骤3、错误计数Terror如果大于3，则切换敏感器，并且将错误计数Terror置零；如果错误计数Terror不大于3，则返回步骤1。
所述立方星敏感器包括磁强计、陀螺仪等，为提高姿态确定可靠性，磁强计、陀螺仪等敏感器均可设计为双机冗余容错控制。本发明可以在敏感器故障后，实时监测，自主切换。本发明大大提高了卫星姿态确定的可靠性。
实施例：
结合图1，一种立方星敏感器容错控制方法，该敏感器为磁强计。
步骤1、磁强计进行读数，每次读数后均要对所读数据进行均值校验。均值校验公式为：M=(|X|+|Y|+|Z|)/3。其中，X，Y，Z分别为敏感器三轴读数，M值为是否在敏感器正常读数范围内的判据。
步骤2、对M值进行判断：
M值判据如果在敏感器正常读数范围，即10-1000mGauss内，则该读数正确，直接输出。如果不在正常读数范围内，则输出上一次读数，并且错误计数Terror+1。
步骤3、错误计数Terror如果大于3，则切换另一路磁强计，并且将错误计数Terror置零，如果错误计数Terror不大于3，并返回步骤1。

Claims (1)

1.一种立方星敏感器容错控制方法，其特征在于，方法步骤在于：
步骤1、立方星敏感器进行读数，对所读数据进行均值校验，均值校验公式为：M=(|X|+|Y|+|Z|)/3；其中，X，Y，Z分别为敏感器三轴读数，M值为是否在敏感器正常读数范围内的判据，转入步骤2；
步骤2、对M值进行判断：
如果M值在敏感器正常读数范围内，则该读数正确，直接输出；如果不在正常读数范围内，则输出上一次读数，并且错误计数Terror+1，转入步骤3；
步骤3、错误计数Terror如果大于3，则切换敏感器，并且将错误计数Terror置零；如果错误计数Terror不大于3，则返回步骤1。
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