DE3214386A1

DE3214386A1 - Einrichtung fuer die ausfallsicherung von redundanten digitalen lagereglern fuer satelliten

Info

Publication number: DE3214386A1
Application number: DE19823214386
Authority: DE
Inventors: Edelbert Dipl.-Ing. 8024 Deisenhofen Eichhorn; Yozo Kamakura Kanagawa Nakamura
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-11-03
Also published as: JPH0478517B2; DE3214386C2; JPS58183391A

Description

Einrichtung für die Ausfallsicherung von redundanten
digitalen Lagereglern für Satelliten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Ausfallsicherung von redundanten digitalen Lagereglern für Satelliten.
In Fig. 1 ist der Stand der Technik dargestellt für eine Einrichtung der genannten Art. Mit 1 ist ein Lagesensor bezeichnet, der die Lage des Satelliten feststellt und ein Lagefehlersignal produziert, mit 2 ist ein digitaler Lageregelungskreis mit einem digitalen Rechner bezeichnet, mit 3 ein Redundanzkreis für den Lageregelungskreis 2. 4 kennzeichnet einen Regelungsdrallerzeuger, mit welchem ein Regelungsdrall erzeugt wird, der auf den Satelliten ausgeübt wird entsprechend der Signale von den Lageregelungskreisen 2,3. Mit 5 ist ein Steuerungsteil bezeichnet, und mit 6 ein automatischer Schalter zwischen dem digitalen Lageregelungskreis 2 und dem Redundanzkreis 3.
Der Lagesensor 1 produziert ein Lagefehlersignal, welches vom Steuerungsteil 5 verarbeitet wird damit es dem Rechner im digitalen Lageregelungskreis 2 zugeführt werden kann.
Der Rechner erzeugt hieraus ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem Fehlersignal, welches wiederum über das Steuerungsteil 5 dem Regelungsdrallerzeuger 4 zugeführt wird, woraufhin dieser einen entsprechenden Drall zur Lageregelung des Satelliten erzeugt.
Wenn der digitale Lageregelungskreis 2 eine Fehlfunktion aufweist, so wird über den automatischen Schalter 6 der Redundanzkreis 3 aktiviert damit dieser die Lageregelung des Satelliten übernimmt.
Das Eingangssignal für den automatischen Schalter 6 hängt von Hardwarefehlern des Rechners ab so z.B. der Ausfall der Energieversorgung des Lageregelungskreises 2 oder Fehler im Rechner selbst, zeigt jedoch nicht Fehlfunktionen im Programm des Rechners oder des Lagesensors 1 bzw. des Regelungsdrallerzeugers 4 an.
Um Letztere Ausfallursachen zu beseitigen, ist Hilfe über eine Bodenstation erforderlich damit schnell die Lage des Satelliten wieder hergestellt werden kann. Außerdem müssen die Anfangsbedingungen für den Redundanzkreis 3 wenn dieser eingeschaltet wird, geschaffen werden, was zwangsläufig dazu führt, daß in dem Intervall zwischen der Einschaltung des Redundanzkreises der Satellit in seiner Lage nicht kontrolliert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, mit der Lageregelung des Satelliten auch während des Ausfalls eines Lageregelungskreises und der Schaltzeit auf einen Redundanzkreis sichergestellt werden kann.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß ein Fehlerdetektiergerät vorgesehen ist, welches einen Rechnerfehlerdetektierer aufweist, mit dem die Lageregelungskreise überwachbar sind, daß ein Ausfalldetektierer für die Lageregler vorhanden ist, mit dem Fehler in der Lageregelungsausrtstung wie z.B. im Regelungsdrallerzeuger und dem Lagesensor feststellbar sind, und daß ein von diesen Einrichtungen aktivierbarer unabhängiger Lageregelungskreis vorhanden ist, mit dem bei Ausfall des digitalen Lageregelungskreises und während des Schaltens auf den Redundanzkreis die Stabilisierung des Satelliten vornehmbar ist.
Mit der Erfindung wird es vorteilhaft möglich, den Satelliten auch in der Phase stabil zu regeln, in der der Fehler in anderen Teilen aufgespürt wird bzw. in der ein Schalten von einem Lageregelungskreis zu einem Redundanzkreis erforderlich wird.
Insgesamt gesehen wird damit eine Einrichtung geschaffen, mit der die Lageregelung des Satelliten über seinen gesamten Einsatzbereich stabil gehalten werden kann, so daß für einen längeren Zeitraum in Ruhe und gründlich die Fehlfunktion des ersten Kreises bzw. des Redundanzkreises oder anderer Teile der Lageregelung aufgespürt und abgestellt werden kann.
Die Erfindung ist anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Es zeigen: Fig. 2 ein Blockschaltbild mit einer Einrichtung nach der Erfindung Fig. 3 die Einrichtung nach der Erfindung.
In den Blockschaltbildern sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
Zu dem Stand der Technik nach Fig. 1 ist ein Fehlerdetektiergerät 7 hinzugefügt, welches zwischen dem digitalen Lageregelungskreis 2 dem Redundanzkreis 3 und dem Lagesensor 1 sowie dem Regelungsdrallerzeuger 4 geschaltet ist. Der Ausfall des digitalen Lageregelungskreises 2 führt dazu, daß von einer Anfangsbedingung angefangen, ein Regelungsprogramm durchlaufen wird, so daß am Ende ein Ausgangssignal erzeugt wird welches dem Lagefehlersignal entspricht. Dieses wird über das-Steuerungsteil 5 dem Regelungsdrallerzeuger 4 zugeführt, so daß dieser einen Rorrekturdrall auf den Satelliten ausüben kann.
Das Fehlerdetektiergerät 7 ist anhand der Fig. 3 näher erläutert. Das Fehlerdetektiergerät 7 umfaßt einen Rechnerfehlerdetektierer 10, einen Ausfalldetektor 11 für die Lageregler 2,3 ein ODER-Glied 9, einen unabhängigen Lageregelkreis 8 welcher in der Lage ist, den Satelliten einer zweiten stabilisierten Lage unabhängig von den Lageregelkreiscn 2,3 zu halten. Der Rechnerfehlerdetektierer 10 empfängt ein Paritätfehlersignal 12, welches ein Fehlersignal ist, das der Rechner im Lageregelungskreis 2 aufgespürt hat, ein CPU-Haltsignal 13, ein Energieausfallsignal 14 und ein Sicherheitssignal 15 für den Ausfall des Rechners.
Der Ausfalldetektor 11 für die Lageregler empfängt ein Lagesignal 16 und ein Zustandssignal 20 für den Lagesensor 1, ein Zustandssignal 17, für den Zustand der Lageregelungskreise 2,3, ein Beobachtersignal 18 und ein Zustandssignal 21 für den Regelungsdrallerzeuger 4, ist mithin in der Lage, ein Fehlfunktionieren der Lageregelungsausrüstung festzustellen. Signale vom Rechnerfehlerdetektierer 10 und vom Ausfalldetektor 11 für die Lageregler werden einem ODER-Glied 9 zugeführt an dessem Ausgang ein Ausfalldetektiersignal 22 abnehmbar ist. Liegt ein Ausfall bzw. eine Fehlfunktion vor, so setzt das Ausfalldetektiersignal 22 den unabhängigen Lageregelkreis 8 in Gang, so daß dieser die Lageregelungskreise 2 und 3 ersetzt, in dem der unabhängige Lageregelungskreis 8 ein Regelungssignal 19 erzeugt welches dem Regelungsdrallerzeuger 4 zuführbar ist.
Das Fehlerdetektiergerät 7 beobachtet daher die Lagesensor und den Regelungsdrallerzeugg 4 hinsichtlich Fehlfunktionen während der Lageregelung und auch den Rechner dieser Teile auf Fehlfunktionen. Bei Vorliegen einer Fehlfunktion hält der unabhängige Lageregelungskreis den Satelliten in einer zweiten stabilen Lage z.B. im Spinnen des Satelliten um die Hauptträgheitsachse, so daß der Satellit keine Störungen in der Lage erleidet.
Das Fehlerdetektiergerät 7 kann auch durch einen Rechner ersetzt werden, der einen Speicher kleiner Kapazität enthalten kann.

Claims

Einrichtung für die Ausfallsicherung von redundanten digitalen Lagereglern für Satelliten Patentansprüche 1. Einrichtung für die Ausfallsicherung von redundanten digitalen Lagereglern für Satelliten, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß ein Fehlerdetektiergerät (7) vorgesehen ist, welches einen Rechnerfehlerdetektierer (10) aufweist, mit dem die Lageregelungskreise (2,3) überwachbar sind, daß ein Ausfalldetektierer (11) für die Lageregler (2,3) vorhanden ist, mit dem Fehler in der Lageregelungsausrüstung wie z.B.

im Regelungsdrallerzeuger (4) und dem Lagesensor (1) feststellbar sind, und daß ein von diesen Einrichtungen (10,11) aktivierbarer unabhängiger Lageregelungskreis (8) vorhanden ist, mit dem bei Ausfall des digitalen Lageregelungskreises (2) und während des Schaltens auf den Redundanzkreis (3) die Stabilisierung des Satelliten vornehmbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß im Fehlerdetektiergerät (7) bei Ausfall eines Lageregelungskreises (2,3) ein Regelungsprogramm abläuft, mit dem die Anfangsbedingungen der Lageregelung reproduzierbar sind.