JPH045570A - 故障診断方法及びその装置 - Google Patents
故障診断方法及びその装置Info
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- JPH045570A JPH045570A JP10621290A JP10621290A JPH045570A JP H045570 A JPH045570 A JP H045570A JP 10621290 A JP10621290 A JP 10621290A JP 10621290 A JP10621290 A JP 10621290A JP H045570 A JPH045570 A JP H045570A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えば宇宙空間を飛翔する人工衛星の回転角
速度を角速度検出器が故障の場合でも。
速度を角速度検出器が故障の場合でも。
中断なく連続的に所定の角速度に制御することが必要な
故障診断装置に関するものである。
故障診断装置に関するものである。
第４図は例えば宇宙空間を飛翔する人工衛星の回転角速
度を所定の速度に副部する必要のある故障診断装置に使
用する角速度検出器の配置を示している。
度を所定の速度に副部する必要のある故障診断装置に使
用する角速度検出器の配置を示している。
図において（１χ）、 （ｌｙ） 、 （Ｉｚ）は人工
衛星の機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸、 （２ａ） 、 （２
ｂ） 、 （２ｅ）は三組の二軸検出型の角速度検出器
？ （３１１Ｘ） Ｉ （３ａｙｌ Ｉ （３ｂｙｌ
Ｉ （３ｂｚ） １（３ｅｚ） 、 （３ｅｘ）は三組
の二軸検出型の角速度検出器の検出軸＋ （４ａｘ）
ｐ （ｔａｙ） ｒ （４ｂｙ） 、、（４ｂｚ） ＋
（４ｃｚ） ＋ （４ｃｘｌば角速度検出信号、（５
）は正常な角速度を選択する選択器、（６χ）ｙ （ａ
ｙ） ｊ （６ｚ）は選択後の正常な機体軸。
衛星の機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸、 （２ａ） 、 （２
ｂ） 、 （２ｅ）は三組の二軸検出型の角速度検出器
？ （３１１Ｘ） Ｉ （３ａｙｌ Ｉ （３ｂｙｌ
Ｉ （３ｂｚ） １（３ｅｚ） 、 （３ｅｘ）は三組
の二軸検出型の角速度検出器の検出軸＋ （４ａｘ）
ｐ （ｔａｙ） ｒ （４ｂｙ） 、、（４ｂｚ） ＋
（４ｃｚ） ＋ （４ｃｘｌば角速度検出信号、（５
）は正常な角速度を選択する選択器、（６χ）ｙ （ａ
ｙ） ｊ （６ｚ）は選択後の正常な機体軸。
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸の角速度を示しており、第４図の角速
度検出器は人工衛星の機体軸回りの直交した三軸（ｌｘ
） 、 （ｌｙ） 、 （ｌｚ）に対して各々二組の検
出イ＝号が得られるように配置されている。
度検出器は人工衛星の機体軸回りの直交した三軸（ｌｘ
） 、 （ｌｙ） 、 （ｌｚ）に対して各々二組の検
出イ＝号が得られるように配置されている。
第５図は選択器（５）の詳細な方法を示している。
図において（１０χ）は角速度検出信号（４ａｘ） 、
（４ｃχ）とを比較する比較Ｘ 、 （１３χ）は機
体軸回りのＸ軸（１χ）を速度ＤＷだけ増速する増速処
理Ｘ 、 （１４χ）は角速度検出信号（４ａｘ）が所
定の速度ＤＷだけ増速されているかを判定する判定Ｘ
、 （Ｉｌｃ）は角速度検出器（２ｃ）の故障を設定す
る故障設定Ｃを示している。
（４ｃχ）とを比較する比較Ｘ 、 （１３χ）は機
体軸回りのＸ軸（１χ）を速度ＤＷだけ増速する増速処
理Ｘ 、 （１４χ）は角速度検出信号（４ａｘ）が所
定の速度ＤＷだけ増速されているかを判定する判定Ｘ
、 （Ｉｌｃ）は角速度検出器（２ｃ）の故障を設定す
る故障設定Ｃを示している。
（１０ｙ）は角速度検出信号（４ａｙ） 、 （４ｂｙ
）とを比較する比較Ｙ 、 （１３ｙ）は機体軸回りの
Ｙ軸（１ｙ）を速度ＤＷだけ増速する増速処理Ｙ 、
（１４ｙ）は角速度検出信号（４ｂｙ）が所定の速度Ｄ
Ｗだけ増速されているかを判定する判定Ｙ 、 （ｌｌ
ａ）は角速度検出！ （２ａ）の故障を設定する故障設
定Ａを示している。（１０ｚ）は角速度検出信号（４ｃ
ｚ） 、 （４ｂｚ）とを比較する比較Ｚ 、 （１３
ｚ）は機体軸回りのＹ軸（ＩＺ）を速度ＤＷだけ増速す
る増速処理Ｚ 、 （１４ｚ）は角速度検出信号（５ｃ
ｚ）が所定の速度ＤＷだけ増速されているかを判定する
判定Ｚ 、 （ｌｌｂ）は角速度検出器（２ｂ）の故障
を設定する故障設定Ｂを示している。
）とを比較する比較Ｙ 、 （１３ｙ）は機体軸回りの
Ｙ軸（１ｙ）を速度ＤＷだけ増速する増速処理Ｙ 、
（１４ｙ）は角速度検出信号（４ｂｙ）が所定の速度Ｄ
Ｗだけ増速されているかを判定する判定Ｙ 、 （ｌｌ
ａ）は角速度検出！ （２ａ）の故障を設定する故障設
定Ａを示している。（１０ｚ）は角速度検出信号（４ｃ
ｚ） 、 （４ｂｚ）とを比較する比較Ｚ 、 （１３
ｚ）は機体軸回りのＹ軸（ＩＺ）を速度ＤＷだけ増速す
る増速処理Ｚ 、 （１４ｚ）は角速度検出信号（５ｃ
ｚ）が所定の速度ＤＷだけ増速されているかを判定する
判定Ｚ 、 （ｌｌｂ）は角速度検出器（２ｂ）の故障
を設定する故障設定Ｂを示している。
（１５ａ）は角速度検出器（２ａ）が故障の場合の角速
度を算出する選択処理Ａ 、 （１５ｂ）は角速度検出
器（２ｂ）が故障の場合の角速度を算出する選択処理Ｂ
。
度を算出する選択処理Ａ 、 （１５ｂ）は角速度検出
器（２ｂ）が故障の場合の角速度を算出する選択処理Ｂ
。
（１５ｃ）は角速度検出！ （２ｃｌが故障の場合の角
速度を算出する選択処理Ｃを示している。
速度を算出する選択処理Ｃを示している。
次にこの実施例の動作を説明する。
第４図は正常な角速度信号を選択する選択器（５）の信
号選択の方法を示した詳細な説明図であり。
号選択の方法を示した詳細な説明図であり。
二組の検出器が不一致の場合に所定の速度だけ増速し、
増速分の角速度信号が得られない検出器を故障と判定し
正常な角速度を選択する方法を示している。
増速分の角速度信号が得られない検出器を故障と判定し
正常な角速度を選択する方法を示している。
図において比較Ｘ（１０χ）では人工衛星のＸ軸の二組
の検出信号（４ａｘ）と（４ｅｘ）とを比較し異なる場
合には、増速処理Ｘ（１３χ）でＸ軸の速度を所定の量
ＤＷ増速し２判定Ｘ（１４χ）で角速度検出器（２ａ）
の角速度信号（４ａｘ）と所定の増速度ＤＷとを比較し
。
の検出信号（４ａｘ）と（４ｅｘ）とを比較し異なる場
合には、増速処理Ｘ（１３χ）でＸ軸の速度を所定の量
ＤＷ増速し２判定Ｘ（１４χ）で角速度検出器（２ａ）
の角速度信号（４ａｘ）と所定の増速度ＤＷとを比較し
。
致の場合には、故障設定Ｃ（Ｉｌｃ）で角速度検出器（
２ｃ）の故障ステータスを設定する。
２ｃ）の故障ステータスを設定する。
Ｙ軸に関する二組の検出器の故障の判定ロジックも同様
で、比較Ｙ （１０ｙ）でＹ軸の二組の検出信号（４ｂ
ｙ）と（４ａｙ）とを比較し、増速処理Ｙ （１３ｙ）
でＹ軸所定の量ＤＷの増速を実施し１判定Ｙ （１４ｙ
）で角速度検出器（２ｂ）の角速度信号（４ｂｙ）と所
定の増速度のＤＷとの比較を実施し、一致の場合には故
障設定Ａ （Ｉｌａ）で角速度検出器（２ａ）の故障ス
テータスを設定する。
で、比較Ｙ （１０ｙ）でＹ軸の二組の検出信号（４ｂ
ｙ）と（４ａｙ）とを比較し、増速処理Ｙ （１３ｙ）
でＹ軸所定の量ＤＷの増速を実施し１判定Ｙ （１４ｙ
）で角速度検出器（２ｂ）の角速度信号（４ｂｙ）と所
定の増速度のＤＷとの比較を実施し、一致の場合には故
障設定Ａ （Ｉｌａ）で角速度検出器（２ａ）の故障ス
テータスを設定する。
Ｙ軸についても同様に、比較Ｚ （１０ｚ）でＹ軸の二
組の検出信号（４ｅｚ）と（４ｂｚ）とを比較し、増速
処理Ｚ （１３ｚ）でＺ軸所定の量ＤＷの増速を実施し
２判定Ｚ （１４ｚ）て角速度検出器（２ｃ）の角速度
信号（４ｃｚｌと所定の増速度のＤＷとの比較を実施し
、一致の場合は、故障設定Ｂ （Ｉｌｂ）で角速度検出
器（２ｂ）の故障ステータスを設定する。
組の検出信号（４ｅｚ）と（４ｂｚ）とを比較し、増速
処理Ｚ （１３ｚ）でＺ軸所定の量ＤＷの増速を実施し
２判定Ｚ （１４ｚ）て角速度検出器（２ｃ）の角速度
信号（４ｃｚｌと所定の増速度のＤＷとの比較を実施し
、一致の場合は、故障設定Ｂ （Ｉｌｂ）で角速度検出
器（２ｂ）の故障ステータスを設定する。
図の後半は、先の故障ステータスをもとにした正常な各
速度信号の選択処理で１選択処理Ａ （１５ａ）で角速
度検出１ （２ａｌの故障ステータスをチエツクし故障
ステータスがオンの場合にはＸ軸の速度信号（６ｘ）と
して角速度検出器（２ｃ）の角速度信号（４，ｃχ）を
選択し、オフの場合には角速度検出！ （２ａ）の角速
度信号（４ａχ）を選択する。
速度信号の選択処理で１選択処理Ａ （１５ａ）で角速
度検出１ （２ａｌの故障ステータスをチエツクし故障
ステータスがオンの場合にはＸ軸の速度信号（６ｘ）と
して角速度検出器（２ｃ）の角速度信号（４，ｃχ）を
選択し、オフの場合には角速度検出！ （２ａ）の角速
度信号（４ａχ）を選択する。
次に選択処理Ｂ （１５ｂ）で角速度検出器（２ｂ）の
故障ステータスをチエツクし故障ステータスがオンの場
合にはＹ軸の速度信号（６ｙ）として角速度検出器（２
ａ）の角速度信号（４ａｙ）を選択し、オフの場合には
角速度検出！ （２ｂ）の角速度信号（４ｂｙ）を選択
する。
故障ステータスをチエツクし故障ステータスがオンの場
合にはＹ軸の速度信号（６ｙ）として角速度検出器（２
ａ）の角速度信号（４ａｙ）を選択し、オフの場合には
角速度検出！ （２ｂ）の角速度信号（４ｂｙ）を選択
する。
次に選択処理Ｃ（１５ｃ）て角速度検出器（２ｃ）の故
障ステータスをチエツクし故障ステータスがオンの場合
にはＹ軸の速度信号（６ｚ）として角速度検出器（２ｂ
）の角速度信号（４ｂｚ）を選択し、オフの場合には角
速度検出器（２Ｃ）の角速度信号（４ｃｚ）を選択する
。
障ステータスをチエツクし故障ステータスがオンの場合
にはＹ軸の速度信号（６ｚ）として角速度検出器（２ｂ
）の角速度信号（４ｂｚ）を選択し、オフの場合には角
速度検出器（２Ｃ）の角速度信号（４ｃｚ）を選択する
。
第３図に示すように従来の故障診断装置は、角速度検出
器の故障を判定するには人工衛星の総ての軸（１ｘ）、
（１ｙ）、（１ｚ）の速度を順に所定の速度ＤＷ増速す
る必要があった。
器の故障を判定するには人工衛星の総ての軸（１ｘ）、
（１ｙ）、（１ｚ）の速度を順に所定の速度ＤＷ増速す
る必要があった。
従来の故障診断方法は、角速度検出器の故障を判定する
ために人工衛星の総ての軸回りに制御目標以外の角速度
で増速する運用が必要であり、そのためその増速して診
断している期間は人工衛星の本来の目的である２通信、
地球観測等の作業を中断することとなり２人工衛星の稼
働率が減少するという課題があった。
ために人工衛星の総ての軸回りに制御目標以外の角速度
で増速する運用が必要であり、そのためその増速して診
断している期間は人工衛星の本来の目的である２通信、
地球観測等の作業を中断することとなり２人工衛星の稼
働率が減少するという課題があった。
この発明に係わる故障診断方法は、一つの検出器につき
直交した二軸の角速度を検出できる角速度検出器を少な
くとも三組使用し、三組の各々の一方の角速度検出軸を
一致させ、他方の角速度検出軸を一致させた軸に直交す
る平面内に分散し。
直交した二軸の角速度を検出できる角速度検出器を少な
くとも三組使用し、三組の各々の一方の角速度検出軸を
一致させ、他方の角速度検出軸を一致させた軸に直交す
る平面内に分散し。
一致させた角速度検出軸の三組の信号を比較し角速度検
出器の故障を識別し分離するとともに残る他の二組の検
出器の信号を合成し、結果として機体軸回りの直交した
角速度信号成分２例えばＸ軸。
出器の故障を識別し分離するとともに残る他の二組の検
出器の信号を合成し、結果として機体軸回りの直交した
角速度信号成分２例えばＸ軸。
Ｙ軸、Ｙ軸を算出し、それに基づき角速度を制御する方
法である。
法である。
この発明における故障診断方法は三組の各々の二軸の合
計６軸の検出角速度を合成し、結果として機体軸回りの
直交した角速度信号成分２例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｙ軸を算
出し、それを使用し角速度を制御するとともに一致させ
た角速度検出軸の三組の信号を比較し角速度検出器の故
障を識別し、故障した角速度検出器を分離して残る二組
の角速度検出器から正常な角速度を選択することて制御
目標以外の角速度で増速する運用を不要とし２通信。
計６軸の検出角速度を合成し、結果として機体軸回りの
直交した角速度信号成分２例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｙ軸を算
出し、それを使用し角速度を制御するとともに一致させ
た角速度検出軸の三組の信号を比較し角速度検出器の故
障を識別し、故障した角速度検出器を分離して残る二組
の角速度検出器から正常な角速度を選択することて制御
目標以外の角速度で増速する運用を不要とし２通信。
地球観測等の作業を中断を無くし人工衛星の稼働率を向
上させることができる。
上させることができる。
以下、この発明の一実施例を図を用いて説明する。
第１図（よこの発明における三組の二軸検出型の角速度
検出器の配置を示している。
検出器の配置を示している。
図において（ｌｘ） ｒ （”ｙ） 、（ｌｚｌは人工
衛星の機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸、 （２ａ） 、 （２
ｂ） 、 （２ｅ）は三組の二軸検出型の角速度検出器
＋ （３ａχｙ） ＋ （３ａｚ） ＋ （３ｂｙ）
＋ （３ｂｚ） ＋（３ｅχ）、 （３ｃｚ）は三組の
二軸検出型の角速度検出器の検出軸＋ （４ａｘｙｌ
ｒ （４ａｚ） ＋ （４ｂｙｌ ｔ （４ｂｚ） ｌ
（４ｃχ）、 （４ｃｚ）は角速度検出信号、（５）
は正常な角速度を選択する選択器、（６χ） 、 （６
ｙ） 、 （６ｚ）は選択後の正常な機体軸Ｘ軸、Ｙ軸
、Ｙ軸の角速度を示しており、角速度検出器（２ａ）
、 （２ｂ） 、 （２ｃ）のうちの各−軸は機体軸Ｙ
軸（ＩＺ）の角速度信号が得られるように一致して配置
され、他の一軸はＸ／Ｙ平面内に分散されて配置されて
いるとする。
衛星の機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸、 （２ａ） 、 （２
ｂ） 、 （２ｅ）は三組の二軸検出型の角速度検出器
＋ （３ａχｙ） ＋ （３ａｚ） ＋ （３ｂｙ）
＋ （３ｂｚ） ＋（３ｅχ）、 （３ｃｚ）は三組の
二軸検出型の角速度検出器の検出軸＋ （４ａｘｙｌ
ｒ （４ａｚ） ＋ （４ｂｙｌ ｔ （４ｂｚ） ｌ
（４ｃχ）、 （４ｃｚ）は角速度検出信号、（５）
は正常な角速度を選択する選択器、（６χ） 、 （６
ｙ） 、 （６ｚ）は選択後の正常な機体軸Ｘ軸、Ｙ軸
、Ｙ軸の角速度を示しており、角速度検出器（２ａ）
、 （２ｂ） 、 （２ｃ）のうちの各−軸は機体軸Ｙ
軸（ＩＺ）の角速度信号が得られるように一致して配置
され、他の一軸はＸ／Ｙ平面内に分散されて配置されて
いるとする。
第２図は例えば本故障診断方法による宇宙空間を飛翔す
る人工衛星の回転角速度を所定の速度に制御する故障診
断装置を示している。
る人工衛星の回転角速度を所定の速度に制御する故障診
断装置を示している。
図において（２ａ）、 （２ｂ）、 （２ｃ）は三組の
二軸検出型の角速度検出器＋ （４ａｘｙ） ＋ （４
ａｚ） ＋ （４ｂｙ） ｒ （４ｂｚｌ Ｉ（４ｃｘ
） 、 （４ｅｚ）は角速度検出信号、（５）は正常な
角速度を選択する選択器、（６χ）、 （６ｙ） 、
（６ｚ）は選択後の正常な機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸の角
速度信号、（７）は角速度を制御するために必要な回転
トルクのコマンドを計算する制御器、（８χ）、 （８
ｙ） 、 （８ｚ）は回転トルクコマンド、（９）はコ
マンドに基づき人工衛星の機体軸回りの直交した三軸の
回転トルクを発生させるアクチュエータを示している。
二軸検出型の角速度検出器＋ （４ａｘｙ） ＋ （４
ａｚ） ＋ （４ｂｙ） ｒ （４ｂｚｌ Ｉ（４ｃｘ
） 、 （４ｅｚ）は角速度検出信号、（５）は正常な
角速度を選択する選択器、（６χ）、 （６ｙ） 、
（６ｚ）は選択後の正常な機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸の角
速度信号、（７）は角速度を制御するために必要な回転
トルクのコマンドを計算する制御器、（８χ）、 （８
ｙ） 、 （８ｚ）は回転トルクコマンド、（９）はコ
マンドに基づき人工衛星の機体軸回りの直交した三軸の
回転トルクを発生させるアクチュエータを示している。
第３図は本発明の選択方法の詳細な処理を示している。
図において（１０ａｂ）は角速度検出信号（４ａｚ）
、 （４ｂｚｌとを比較する比較Ａ Ｂ 、 （１０ｂ
ｃ）は角速度検出信号（４ｂｚ） 、 （４ａｚ）とを
比較する比較Ｂ Ｃ、（１０ｃａｌは角速度検出信号（
４ｃｚ） 、 （４ａｚ）とを比較する比較ＣＡ。
、 （４ｂｚｌとを比較する比較Ａ Ｂ 、 （１０ｂ
ｃ）は角速度検出信号（４ｂｚ） 、 （４ａｚ）とを
比較する比較Ｂ Ｃ、（１０ｃａｌは角速度検出信号（
４ｃｚ） 、 （４ａｚ）とを比較する比較ＣＡ。
（ｌｌａ）は角速度検出器（２ａ）の故障を設定する故
障設定Ａ 、 （ｌｌｂｌは（２ｂ）の故障を設定する
故障設定Ｂ。
障設定Ａ 、 （ｌｌｂｌは（２ｂ）の故障を設定する
故障設定Ｂ。
（ｌｌｅ）は （２ｃ）の故障を設定する故障設定Ｃを
示している。（１２ａ）は角速度検出器（２ａ）が故障
の場合の角速度を算出する角速度算出処理Ａ 、 （１
２ｂ）は角速度検出器（２ｂ）が故障の場合の角速度を
算出する角速度算出処理Ｂ 、 （１２ｃ）は角速度検
出器（２Ｃ）が故障の場合の角速度を算出する角速度算
出処理Ｃを。
示している。（１２ａ）は角速度検出器（２ａ）が故障
の場合の角速度を算出する角速度算出処理Ａ 、 （１
２ｂ）は角速度検出器（２ｂ）が故障の場合の角速度を
算出する角速度算出処理Ｂ 、 （１２ｃ）は角速度検
出器（２Ｃ）が故障の場合の角速度を算出する角速度算
出処理Ｃを。
（１２ｄ）＋よ総てが正常である場合の角速度算出処理
りを示している。
りを示している。
次にこの実施例の動作を説明する。
本処理は第１図のように角速度検出器（２ａ） 、 （
２ｂ） 。
２ｂ） 。
（２Ｃ）のうちの各−軸は機体軸Ｙ軸（１２）の一致し
た角速度信号（４ａｚ） 、 （４ｂｚ） 、 （４ｃ
ｚ）が得られるように配置されていることからこの角速
度検出信号の比較から始まる。第３図において比較Ａ
Ｂ （］０ａｂ）で角速度検出器（２ａＬ （２ｂ）の
二組の検出信号（４ａｚ）。
た角速度信号（４ａｚ） 、 （４ｂｚ） 、 （４ｃ
ｚ）が得られるように配置されていることからこの角速
度検出信号の比較から始まる。第３図において比較Ａ
Ｂ （］０ａｂ）で角速度検出器（２ａＬ （２ｂ）の
二組の検出信号（４ａｚ）。
（４ｂｚ）とを比較し、異なる場合には更に比較ＣＡ（
１０ｃａ）で角速度検出器（２ｃ） 、 （２ａ）の二
組の角速度検出信号（４ｃｚ） 、 （４ａｚ）とを比
較し、一致した場合は三組の角速度検出信号（４ａｚ）
、 （４ｂｚ） 、 （４ｅｚ）のうち。
１０ｃａ）で角速度検出器（２ｃ） 、 （２ａ）の二
組の角速度検出信号（４ｃｚ） 、 （４ａｚ）とを比
較し、一致した場合は三組の角速度検出信号（４ａｚ）
、 （４ｂｚ） 、 （４ｅｚ）のうち。
角速度検出信号（４ｂｚ）が他の二組の角速度検出信号
（４ａｚ） 、 （４ｃｚ）と 異なる乙とから、角速
度検出器（２ｂ）が故障と判断でき、故障設定Ｂ （Ｉ
ｌｂ）で角速度検出器（２ｂ）の故障ステータスをオン
とする。
（４ａｚ） 、 （４ｃｚ）と 異なる乙とから、角速
度検出器（２ｂ）が故障と判断でき、故障設定Ｂ （Ｉ
ｌｂ）で角速度検出器（２ｂ）の故障ステータスをオン
とする。
次に、比較Ｂ Ｃ（１０ｂｃ）で角速度検出器（２ｂ）
、 （２ｃ）の二組の角速度検出信号（４ｂｚｌ 、
（４ｃｚ）とを比較し。
、 （２ｃ）の二組の角速度検出信号（４ｂｚｌ 、
（４ｃｚ）とを比較し。
異なる場合には更に比較Ａ Ｂ （１０ａｂ）で角速度
検出器（２ａ） 、 （２ｂ）の二組の角速度検出信号
（４ａｚ） 、 （４ｂｚ）とを比較し一致した場合は
同様に故障設定Ｃ（ｌｌｃ）で角速度検出器（２Ｃ）の
故障ステータスをオンとする。
検出器（２ａ） 、 （２ｂ）の二組の角速度検出信号
（４ａｚ） 、 （４ｂｚ）とを比較し一致した場合は
同様に故障設定Ｃ（ｌｌｃ）で角速度検出器（２Ｃ）の
故障ステータスをオンとする。
次に、比較ＣＡ （１０ｃａ）で角速度検出器（２ｃ）
、 （２ａｌの二組の角速度検出信号（４ｃｚ） 、
（４ａｚ）とを比較し。
、 （２ａｌの二組の角速度検出信号（４ｃｚ） 、
（４ａｚ）とを比較し。
異なる場合には更に比較Ｂ Ｃ（１０ｂｃ）で角速度検
出器（２ｂＬ （２ｃ）の二組の角速度検出信号（４ｂ
ｚ） 、 （４ｃｚ）とを比較し一致した場合は同様に
故障設定Ａ （ｌｌａ）で角速度検出Ｍ （２ａ）の故
障ステータスをオンとする。
出器（２ｂＬ （２ｃ）の二組の角速度検出信号（４ｂ
ｚ） 、 （４ｃｚ）とを比較し一致した場合は同様に
故障設定Ａ （ｌｌａ）で角速度検出Ｍ （２ａ）の故
障ステータスをオンとする。
以上のように一致させた軸の三組の検出信号を順に比較
することで速度検出器（２ａ） 、 （２ｂ） 、 （
２ｃ）の故障が識別できる。
することで速度検出器（２ａ） 、 （２ｂ） 、 （
２ｃ）の故障が識別できる。
次に第３図の後半の正常な角速度の算出の処理の説明を
する。角速度算出処理Ａ （１２ａ）て、角速度検出！
（２ａ）の故障ステータスがオンの時は角速度検出！
（２１）を除く他の二組の検出器から機体軸Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｙ軸の角速度（６ｘ） 、 （６ｙ） 、 （６ｚ
）を（１ａ）式で算出する。同様に角速度算出処理Ｂ
（１２ｂ）では、角速度検出ｔｌ （２ｂｌを除く他の
二組の検出器から（１ｂ）式で、角速度算出処理Ｃ（１
２ｃ）では、角速度検出器（２ｃ）を除く他の二組の検
出器から（１ｃ）式で算出する。また角速度算出処理Ｄ
（１２ｄ）では、総ての検出器から（ｌｄ）式で角速
度を算出する。
する。角速度算出処理Ａ （１２ａ）て、角速度検出！
（２ａ）の故障ステータスがオンの時は角速度検出！
（２１）を除く他の二組の検出器から機体軸Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｙ軸の角速度（６ｘ） 、 （６ｙ） 、 （６ｚ
）を（１ａ）式で算出する。同様に角速度算出処理Ｂ
（１２ｂ）では、角速度検出ｔｌ （２ｂｌを除く他の
二組の検出器から（１ｂ）式で、角速度算出処理Ｃ（１
２ｃ）では、角速度検出器（２ｃ）を除く他の二組の検
出器から（１ｃ）式で算出する。また角速度算出処理Ｄ
（１２ｄ）では、総ての検出器から（ｌｄ）式で角速
度を算出する。
以上の説明で述べた式の定義は以下の通りである。
ここで変数は次の定義による。
ＷＸ、ＷＹ、ＷＺ ：機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｙ軸の角速度
（６ｘ） 、 （６ｙ） 、 （６ｚ）ＷＣｘ：角速度
検出器（２ｃ）の角速度検出信号（４ｃｘ） ＷＢＹ：角速度検出器（２ｂ）の角速度検出信号（４ｂ
ｙ） ＷＡＸＹ ：角速度検出器（２ａ）の角速度検出信号（
４ｂｘｙ） Ｗ人Ｚ、 ＷＢＺ ：角速度検出器（２ａ） 、 （２
ｂ）の角速度検出信号（４ａｚ） 、 （４ｂｚ） Ｔ Ｈ：角速度検出器（２ｂ）の検出軸と機体軸Ｘ軸（
１）とのなす角 このように角速度検出器（２ａｌ 、 （２ｂ） 、
（２ｃ）のどれかが故障しても他の二組の検出信号を幾
何学的に組み合わせることで機体軸Ｘ軸（１χｌ、 Ｙ
軸（１ｙ）の角速度（６χ）、（６ｙ）を算出すること
ができる。
（６ｘ） 、 （６ｙ） 、 （６ｚ）ＷＣｘ：角速度
検出器（２ｃ）の角速度検出信号（４ｃｘ） ＷＢＹ：角速度検出器（２ｂ）の角速度検出信号（４ｂ
ｙ） ＷＡＸＹ ：角速度検出器（２ａ）の角速度検出信号（
４ｂｘｙ） Ｗ人Ｚ、 ＷＢＺ ：角速度検出器（２ａ） 、 （２
ｂ）の角速度検出信号（４ａｚ） 、 （４ｂｚ） Ｔ Ｈ：角速度検出器（２ｂ）の検出軸と機体軸Ｘ軸（
１）とのなす角 このように角速度検出器（２ａｌ 、 （２ｂ） 、
（２ｃ）のどれかが故障しても他の二組の検出信号を幾
何学的に組み合わせることで機体軸Ｘ軸（１χｌ、 Ｙ
軸（１ｙ）の角速度（６χ）、（６ｙ）を算出すること
ができる。
このように本発明の方式によれば、角速度検出器（２ａ
） 、 （２ｂ） 、 （２ｅ）の故障を識別する場合
に従来の方式のように２人工衛星の何れかの軸回りに制
郡目標以外の角速度で増速する運用が不要で、角速度検
出ｖＩ（２ａ） 、 （２ｂ） 、 （２ｃ）のどれか
が故障しても正常な角速度（６ｘ） ＋ （６ｙ） 、
（６ｚ）を算出てきることから。
） 、 （２ｂ） 、 （２ｅ）の故障を識別する場合
に従来の方式のように２人工衛星の何れかの軸回りに制
郡目標以外の角速度で増速する運用が不要で、角速度検
出ｖＩ（２ａ） 、 （２ｂ） 、 （２ｃ）のどれか
が故障しても正常な角速度（６ｘ） ＋ （６ｙ） 、
（６ｚ）を算出てきることから。
通信、地球観測等の作業を中断せずに本来の目的である
通信、地球観測等を実施でき２人工衛星の稼働率を向上
させることができる。
通信、地球観測等を実施でき２人工衛星の稼働率を向上
させることができる。
第２図は本発明の方式の故障診断及び選択方法を使用し
た２例えば宇宙空間を飛翔する人工衛星の回転角速度を
中断なく連続的に所定の速度に制御する故障診断装置を
示している。図において選択器（５）からは本発明の方
式の故障診断により、角速度検出器が故障しても、常に
正常な角速度信号（６χ） 、 （Ｂｙ） 、 （６ｚ
）が出力され、制御器（７）で角速度を制御するために
必要な回転トルクのコマンドを計算し、アクチュエータ
（９）で人工衛星の機体軸回りの直交した三軸の回転ト
ルクを発生させることで。
た２例えば宇宙空間を飛翔する人工衛星の回転角速度を
中断なく連続的に所定の速度に制御する故障診断装置を
示している。図において選択器（５）からは本発明の方
式の故障診断により、角速度検出器が故障しても、常に
正常な角速度信号（６χ） 、 （Ｂｙ） 、 （６ｚ
）が出力され、制御器（７）で角速度を制御するために
必要な回転トルクのコマンドを計算し、アクチュエータ
（９）で人工衛星の機体軸回りの直交した三軸の回転ト
ルクを発生させることで。
連続的な角速度制御のための故障診断を実施する。
アクチュエータとしてはガスシェード等が考えられる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、一つの検出器につき直
交した二軸の角速度を検出てきる角速度検出器を少なく
とも三組使用し、三組の各々の一方の角速度検出軸を一
致させ他方の角速度検出軸を一致させた軸の直交平面内
に分散し、一致させた軸の角速度検出信号を比較するこ
とて２本来不要な故障診断のための増速をせずに角速度
検出器の故障を診断し、故障した機器を分離できるとと
もに、故障した角速度検出器を分離して残る二組の角速
度検出器から正常な角速度を選択し、その検出角速度を
合成し、結果として機体軸回りの直交した角速度信号成
分２例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を算出し、それを使用し角
速度を制御することて人工衛星の通信、地球観測等の作
業を中断することなく、故障した機器を分離できる故障
診断装置が実現で参る効果がある。
交した二軸の角速度を検出てきる角速度検出器を少なく
とも三組使用し、三組の各々の一方の角速度検出軸を一
致させ他方の角速度検出軸を一致させた軸の直交平面内
に分散し、一致させた軸の角速度検出信号を比較するこ
とて２本来不要な故障診断のための増速をせずに角速度
検出器の故障を診断し、故障した機器を分離できるとと
もに、故障した角速度検出器を分離して残る二組の角速
度検出器から正常な角速度を選択し、その検出角速度を
合成し、結果として機体軸回りの直交した角速度信号成
分２例えばＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を算出し、それを使用し角
速度を制御することて人工衛星の通信、地球観測等の作
業を中断することなく、故障した機器を分離できる故障
診断装置が実現で参る効果がある。
第１図は本発明における三組の二軸検出型の角速度検出
器の配置図、第２図は本発明の故障診断方法と選択方法
を使用した故障診断装置を示す図。 第３図（ま本発明に基づく選択方法の詳細な処理を示す
図、第４図は従来の故障診断装置の角速度検出器の配置
図、第５図は従来の故障診断装置の選択方法の処理を示
す図である。 第１図及び第３図において（１χｌ 、 （ｌｙ） 、
（Ｉｚ）は人工衛星の機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、 （
２ａ） 、 （２ｂ） 、 （２ｅ）は三組の二軸検出
型の角速度検出器＋ （３ａｘｙ） ＋ （３ａｚ）
１（３ｂｙ） 、 （３ｂｚ） 、 （３ｃｘ） 、
（３ｃｚ） 、 （３ａｘ） 、 （３ａｙ）は三組の
二軸検出型の角速度検出器の検出軸＋ （４ａｘｙ）
＋ （４ａｚ）（４ｂｙ） ＋ （４ｂｚ） ｌ （４
ｃｘ） Ｊ （４ｃｚ） 、 （４ａｘ） 、 （４ａ
ｙ）は角速度検出信号、（５）は正常な角速度を選択す
る選択器。 （６ｘ） 、 （６ｙ） 、 （６ｚ）は選択後の機体
軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の角速度である。 第２図において（６に）、 （６ｙ）、 （６ｚ）は選
択後の正常な機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の角速度信号、（
７）は制御器、（８χ）、（８ｙ） ＋ （８ｚ）は回
転トルクコマンド、（９）はアクチュエータである。 第３図及び第５図において（１０ａｂ） 、 （１０ｂ
ｅ） 、 （１０ｃａ）は比較ＡＢ、比較ＢＣ，比較Ｃ
Ａ、（１０χ）、（１０ｙ）。 （１０ｚ）は比較Ｘ、比較Ｙ、比較Ｚ 、 （Ｉｌａ）
、 （ｌｌｂ） 、 （Ｉｌｃ）は故障設定Ａ、故障
設定Ｂ、故障設定Ｃ，（１２ａｌ。 （１２ｂ） 、 （１２ｃ） 、 （１２ｄ）は角速度
算出処理Ａ、角速度算出処理Ｂ、角速度算出処理Ｃ１角
速度算出処理り。 （１３ｘ） 、 （１３ｙ） 、 （１３ｚ）は増速処
理Ｘ、増速処理Ｙ、増速処Ｅｌｌ Ｚ 、 （１４ｘ）
、 （１４ｙ） 、 （１４ｚ） ＩＩ判定Ｘ１判定
Ｙ２判定Ｚ 、 （１５ａ） 、 （１５ｂ） 、 （
１５ｃ）は選択処理Ａ２選択処理Ｂ２選択処理Ｃである
。 なお２図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
器の配置図、第２図は本発明の故障診断方法と選択方法
を使用した故障診断装置を示す図。 第３図（ま本発明に基づく選択方法の詳細な処理を示す
図、第４図は従来の故障診断装置の角速度検出器の配置
図、第５図は従来の故障診断装置の選択方法の処理を示
す図である。 第１図及び第３図において（１χｌ 、 （ｌｙ） 、
（Ｉｚ）は人工衛星の機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、 （
２ａ） 、 （２ｂ） 、 （２ｅ）は三組の二軸検出
型の角速度検出器＋ （３ａｘｙ） ＋ （３ａｚ）
１（３ｂｙ） 、 （３ｂｚ） 、 （３ｃｘ） 、
（３ｃｚ） 、 （３ａｘ） 、 （３ａｙ）は三組の
二軸検出型の角速度検出器の検出軸＋ （４ａｘｙ）
＋ （４ａｚ）（４ｂｙ） ＋ （４ｂｚ） ｌ （４
ｃｘ） Ｊ （４ｃｚ） 、 （４ａｘ） 、 （４ａ
ｙ）は角速度検出信号、（５）は正常な角速度を選択す
る選択器。 （６ｘ） 、 （６ｙ） 、 （６ｚ）は選択後の機体
軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の角速度である。 第２図において（６に）、 （６ｙ）、 （６ｚ）は選
択後の正常な機体軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の角速度信号、（
７）は制御器、（８χ）、（８ｙ） ＋ （８ｚ）は回
転トルクコマンド、（９）はアクチュエータである。 第３図及び第５図において（１０ａｂ） 、 （１０ｂ
ｅ） 、 （１０ｃａ）は比較ＡＢ、比較ＢＣ，比較Ｃ
Ａ、（１０χ）、（１０ｙ）。 （１０ｚ）は比較Ｘ、比較Ｙ、比較Ｚ 、 （Ｉｌａ）
、 （ｌｌｂ） 、 （Ｉｌｃ）は故障設定Ａ、故障
設定Ｂ、故障設定Ｃ，（１２ａｌ。 （１２ｂ） 、 （１２ｃ） 、 （１２ｄ）は角速度
算出処理Ａ、角速度算出処理Ｂ、角速度算出処理Ｃ１角
速度算出処理り。 （１３ｘ） 、 （１３ｙ） 、 （１３ｚ）は増速処
理Ｘ、増速処理Ｙ、増速処Ｅｌｌ Ｚ 、 （１４ｘ）
、 （１４ｙ） 、 （１４ｚ） ＩＩ判定Ｘ１判定
Ｙ２判定Ｚ 、 （１５ａ） 、 （１５ｂ） 、 （
１５ｃ）は選択処理Ａ２選択処理Ｂ２選択処理Ｃである
。 なお２図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。
Claims (2)
- （１）角速度を検出するために、一つの検出器につき直
交した二軸の角速度を検出できる角速度検出器を少なく
とも三組使用し三組の各々の一方の角速度検出軸を一致
させ、他方の角速度検出軸を一致させた軸に直交する平
面内に分散し、一致させた角速度検出軸の三組の信号を
比較することにより角速度検出器の故障を識別する故障
診断方法。 - （２）上記故障診断方法による一致させた角速度検出軸
の三組の検出器の信号をもとに衛星の機体軸回りの直交
した三成分を検出し人工衛星の角速度を制御するために
、人工衛星の機体軸回りの直交した三軸の回転トルクを
発生させるアクチュエータ、このアクチュエータに対し
角速度制御に必要な回転トルクを計算する制御器、機体
軸回りの直交した二成分を検出する二軸検出型の三組の
角速度検出器、その角速度検出器の信号を監視し角速度
検出器の故障を識別し故障が検出された場合には正常な
角速度検出器のみ使用することを指令する選択器から構
成され、角速度検出器から得られる角速度を合成し三軸
方向の機体角速度を所定の速度に制御するとともに、三
組の二軸検出型の角速度検出軸の一軸側を一致するよう
に配置することで、角速度検出器の動作状態を監視とと
もに三組の角速度検出器のいずれかが故障した場合には
正常な角速度検出器のみで角速度を制御し、人工衛星の
状態を正常に保つことを特徴とする故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10621290A JPH045570A (ja) | 1990-04-21 | 1990-04-21 | 故障診断方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10621290A JPH045570A (ja) | 1990-04-21 | 1990-04-21 | 故障診断方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045570A true JPH045570A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14427847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10621290A Pending JPH045570A (ja) | 1990-04-21 | 1990-04-21 | 故障診断方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9650943B2 (en) | 2012-05-31 | 2017-05-16 | Mikuni Corporation | Rotary valve |
-
1990
- 1990-04-21 JP JP10621290A patent/JPH045570A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9650943B2 (en) | 2012-05-31 | 2017-05-16 | Mikuni Corporation | Rotary valve |
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