[发明专利]一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法

说明书

本发明涉及一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，属于卫星帆板控制技术领域；步骤一、星上系统存储数据失败后，采集星上2侧帆板倾斜机构上多个电位计信息，当为展开完成状态时，进入步骤二；当为压紧状态时，进入步骤三；步骤二、卫星为全姿态捕获模式，判断该侧帆板是否在零位；当该侧帆板在零位时，则卫星完成状态设置；当该侧帆板不在零位时，进入步骤五；步骤三、卫星为入轨段控制模式，进入步骤四；步骤四、对帆板进行反向转动；步骤五、对帆板倾斜机构上电位计信息进行判断，并调整帆板倾斜机构，直至完成卫星状态设置；本发明可适应不同帆板初始状态的卫星，准确自主识别卫星在轨状态，有效提高了工作模式转换可靠性。

技术领域

本发明属于卫星帆板控制技术领域，涉及一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法。

背景技术

当前我国正加紧卫星星座的建设步伐，星网系统低轨通讯星座是其中首个标志性工程。因受卫星构型及运行轨道等因素制约，姿轨控分系统配置双轴帆板驱动机构，增加了帆板倾斜机构(B轴)。帆板倾斜机构正常对地工作模式下在有限角度摆动，以电位计作为归零的零位基准，电位计输出范围为[-θmax，θmax]；与能360度转动的帆板驱动机构(A轴)一起实现对太阳翼对日跟踪控制，从而满足整星的能源需求。

与传统的帆板初始位置在零位的发射状态不同，低轨通讯星座卫星发射状态为帆板驱动机构(A轴)在零位，而帆板倾斜机构(B轴)则为180度的收拢压紧状态。星箭分离后，卫星在入轨段模式，不通过传统火工品与卷簧方式弹开；而设计了可反复使用的加热解锁装置，需要通过帆板倾斜机构(B轴)反向驱动180度至零位，实现帆板展开。

综合考虑受帆板倾斜机构(B轴)电位计输出精度与范围，电位计输出范围[-θmax，θmax]覆盖了在轨正常使用角度范围，但不能覆盖180度的收拢压紧状态。受电位计输出范围约束，系统不能直接依靠电位计输出完成归零。为此，系统设计自主展开流程中，首先开环控制帆板倾斜机构(B轴)以高速反向转动一定时间T1；待进入电位计量程后，系统再根据电位计电压输出确定正确归零转向进行归零。帆板展开完成后，卫星转入全姿态捕获模式，帆板保持零位并跟随星体对日，保证整星能源。

对于低轨通讯星座卫星，入轨段的自主帆板展开流程，是关系到整星安全的关键流程，如未能正确执行，转入全姿态捕获模式后，有可能B轴尚未到达或超出电位计有效输出范围，无法确定正确归零转向，造成B轴不能完成归零，将危及整星能源，受限于低轨卫星测控弧段，可能造成无法挽回的损失。

国网星后续将采用带电和不带电2种发射方式，且分离时不保证测控弧段。星箭分离时中心计算机首次加电，判分离后，进入入轨段模式，星上需自主进行在轨状态识别，并自主完成状态设置及帆板展开，转入全姿态捕获模式。

会出现因为特殊初始状态的帆板因自主帆板展开流程错误执行，而造成帆板控制失效危及卫星能源安全的风险。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，可适应不同帆板初始状态的卫星，准确自主识别卫星在轨状态，有效提高了工作模式转换可靠性。

本发明解决技术的方案是：

一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，包括：

步骤一、星上系统存储数据失败后，采集星上2侧帆板倾斜机构上多个电位计信息，判断侧帆板倾斜机构为展开完成状态还是压紧状态；当为展开完成状态时，进入步骤二；当为压紧状态时，进入步骤三；

步骤二、卫星为全姿态捕获模式，对单侧帆板进行判断，判断该侧帆板是否在零位；当该侧帆板在零位时，则卫星完成状态设置；当该侧帆板不在零位时，进入步骤五；

步骤三、卫星为入轨段控制模式，进入步骤四；

步骤四、对帆板进行反向转动；