[发明专利]卫星模拟太阳敏感器故障检测方法及装置

说明书

本发明提供一种卫星模拟太阳敏感器故障检测方法及装置，该方法包括：获取模拟太阳敏感器在当前周期的遥测数据；根据遥测数据，确定当前周期内卫星工作模式是否为预设模式；若为预设模式，则通过联合诊断方式计算模拟太阳敏感器输出角度的预测值；根据预测值和遥测数据包括的输出角度的遥测值，判断模拟太阳敏感器在当前周期是否出现故障。本发明实施例以联合诊断方式计算输出角度的预测值，结合预测值和遥测数据包含的遥测值，定量诊断是否出现故障，及时快速地发现遥测数据的异常变化，提高卫星在轨自主诊断及地面测试数据判读的精确性和可靠性。与卫星控制模式匹配，适应性和通用性高，为实现卫星智能自主诊断奠定良好基础。

技术领域

本发明涉及航天技术及卫星故障诊断技术领域，具体而言，涉及一种卫星模拟太阳敏感器故障检测方法及装置。

背景技术

模拟太阳敏感器是卫星上配备的，控制非固定翼帆板捕获太阳和跟踪太阳的测量部件，用来测量太阳矢量与帆板法线之间的方位角，从而实现帆板法线指向太阳，进而保证卫星最大限度地获取能源，以供应卫星各部件工作用电需求。因此，精确判断模拟太阳敏感器是否出现故障至关重要。

当前，模拟太阳敏感器的故障诊断主要采用定性诊断方法，即卫星处于预设模式下模拟太阳敏感器在轨见太阳区域，连续长时间无测量数据输出，或输出的数据是一直保持不变的，即认为模拟太阳敏感器故障。另外，地面工作人员会人工判读模拟太阳敏感器的遥测数据，通过人工经验判断模拟太阳敏感器是否出现故障。

但上述定性诊断方法依赖人工经验，无法实现精确定量诊断，故障检测准确性较差，难以适应卫星在轨工作状态的复杂变化。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种卫星模拟太阳敏感器故障检测方法及装置，以联合诊断方式计算输出角度的预测值，结合预测值和遥测数据，定量诊断是否出现故障，及时快速地发现遥测数据的异常变化，提高卫星在轨自主诊断及地面测试数据判读的精确性和可靠性。与卫星控制模式匹配，适应性和通用性高，为实现卫星智能自主诊断奠定良好基础。

第一方面，本发明实施例提供了一种卫星模拟太阳敏感器故障检测方法，所述方法包括：

获取卫星在当前周期的遥测数据；

根据所述遥测数据，确定所述当前周期内所述卫星的工作模式是否为预设模式；

若所述工作模式为所述预设模式，则通过联合诊断方式计算所述模拟太阳敏感器输出角度的预测值；

根据所述预测值和所述遥测数据包括的所述输出角度的遥测值，判断所述模拟太阳敏感器在所述当前周期内是否出现故障。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述预设模式为对地工作模式，所述通过联合诊断方式计算所述模拟太阳敏感器输出角度的预测值，包括：

根据所述遥测数据包括的三轴姿态角数据和太阳星历数据，计算太阳矢量在卫星本体坐标系的坐标；

根据所述太阳矢量在所述卫星本体坐标系的坐标及所述模拟太阳敏感器相对于所述卫星本体坐标系的转换矩阵，计算所述太阳矢量在所述模拟太阳敏感器的测量坐标系下的坐标；

根据所述太阳矢量在所述测量坐标系下的坐标，获取所述模拟太阳敏感器输出角度的预测值。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述根据所述遥测数据包括的三轴姿态角数据和太阳星历数据，计算太阳矢量在卫星本体坐标系的坐标，包括：

根据所述遥测数据包括的三轴姿态角数据，通过预设姿态转序计算卫星本体坐标系相对于轨道坐标系的姿态转换矩阵；

根据所述遥测数据包括的太阳星历数据和所述姿态转换矩阵，计算太阳矢量在所述卫星本体坐标系的坐标。