一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法与流程

1.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：

2.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。
[0003]
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。
[0004]
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。
[0005]
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。
[0006]
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。
[0007]
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。


技术实现要素：

[0008]
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。
[0009]
本发明解决技术的方案是：
[0010]
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：
[0011]
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；
[0012]
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；
[0013]
步骤三、卫星为入轨段控制模式，进入步骤四；
[0014]
步骤四、对帆板进行反向转动；
[0015]
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。
[0016]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述步骤一中，每侧帆板倾斜机构上设置有2个电位计，其中1个电位计为对应帆板的主份电位计，另1个电位计为对应帆板的备份电位计。
[0017]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述步骤一中，判断2侧帆板倾斜机构为展开完成状态还是压紧状态的具体方法为：
[0018]
对2侧帆板倾斜机构共4个电位计信息进行信息融合，当超过2个电位计的输出结果在指定范围内时，判断2侧帆板倾斜机构为展开完成状态；否则判断2侧帆板倾斜机构为压紧状态。
[0019]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述步骤二中，判断该侧帆板是否在零位的方法为：
[0020]
当该侧帆板的主份电位计输出结果等于中值电压时，即该侧帆板处于绝对角0度位置，判断该侧帆板在零位；否则，判断该侧帆板不在零位。
[0021]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述步骤四中，帆板进行反向转动的过程为：
[0022]
转动速率为v1，开始进行展开时间计时；
[0023]
当展开时间大于时间阈值t1，或展开时间大于时间阈值t2且电位计输出计算得到的角度小于θdelta时，需进行帆板倾斜机构归零，进入步骤五。
[0024]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述时间阈值t1为：
[0025]
t1＝(θini-θdelta)/v1
[0026]
式中，θini为初始压紧角度；
[0027]
θdelta为归零速度切换角度阈值；
[0028]
所述时间阈值t2为：
[0029]
t2＝(θini-θdelta-θmax)/v1。
[0030]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述步骤五中，对电位计信息进行判断，并调整帆板倾斜机构的具体方法为：
[0031]
当电位计输出结果小于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率-v2反转；当电位计输出结果大于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率v2正转；直至电位计输出结果等于中值电压。
[0032]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，电位计的输出结
果为角度计算结果，具体计算方法为：
[0033]
s1、计算机对获取电位计满量程电压值进行剔野处理；
[0034]
s2、计算机采用s1的方法对获取电位计输出电压值进行剔野处理；
[0035]
s3、对电位计满量程电压值进行滤波处理：
[0036]
fref1＝τ*foldref1+(1-τ)*vref1
[0037]
式中，vref1为满量程电压值；
[0038]
foldref1为上一次滤波结果；
[0039]
fref1为本次滤波结果；
[0040]
τ为滤波系数；
[0041]
s4、对电位计输出电压值进行滤波处理：
[0042]
f1＝τ*fold1+(1-τ)*v1
[0043]
式中，fold1为上一次滤波结果；
[0044]
v1为输出电压值；
[0045]
fold1为上一次滤波结果；
[0046]
f1为本次滤波结果；
[0047]
s5、由电位计满量程电压值、主份电位计输出电压值计算当前的b轴角度θ。
[0048]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述s1中，剔野处理的具体方法为：
[0049]
当输出值小于满量程标称值一半时判定为野值；若当前值与上拍值之差的绝对值大于一定阈值vdelta，则判定当前值为野值，维持上拍值不变，否则判定当前值为真值；若连续n个控制周期获取数据的差值均大于阈值，则判定当前值为真值。
[0050]
在上述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，所述s5中，b轴角度θ的计算方法为：
[0051]
θ＝(1/2*fref1-f1)/fref1*2*θmax
[0052]
式中，θmax为电位计测量范围。
[0053]
本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0054]
(1)本发明提出了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，解决了无重要数据或地面操作工况下，卫星在轨状态判断及工作模式设置问题；
[0055]
(2)本发明基于帆板倾斜机构的多电位计信息融合，可避免单份失效引发系统故障；
[0056]
(3)本发明采用满量程加滤波的方式，可有效避免功率变化或地线扰动等带来的采集误差，提高电位计采集精度。
附图说明
[0057]
图1为本发明基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的流程图；
[0058]
图2为本发明双联电位计电路示意图。
具体实施方式
[0059]
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
[0060]
本发明提供了一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，针对卫星不带电发射工况及帆板初始压紧状态，提出了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，解决了无重要数据或地面操作工况下，卫星在轨状态判断及工作模式设置问题，以保持整星的能源安全。
[0061]
基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
[0062]
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。
[0063]
每侧帆板倾斜机构上设置有2个电位计，其中1个电位计为对应帆板的主份电位计，另1个电位计为对应帆板的备份电位计。
[0064]
判断2侧帆板倾斜机构为展开完成状态还是压紧状态的具体方法为：
[0065]
对2侧帆板倾斜机构共4个电位计信息进行信息融合，当超过2个电位计的输出结果在指定范围内时，判断2侧帆板倾斜机构为展开完成状态；否则判断2侧帆板倾斜机构为压紧状态。
[0066]
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。
[0067]
判断该侧帆板是否在零位的方法为：
[0068]
当该侧帆板的主份电位计输出结果等于中值电压时，即该侧帆板处于绝对角0度位置，判断该侧帆板在零位；否则，判断该侧帆板不在零位。
[0069]
步骤三、卫星为入轨段控制模式，进入步骤四。
[0070]
步骤四、对帆板进行反向转动；帆板进行反向转动的过程为：
[0071]
转动速率为v1，开始进行展开时间计时；
[0072]
当展开时间大于时间阈值t1，或展开时间大于时间阈值t2且电位计输出计算得到的角度小于θdelta时，需进行帆板倾斜机构归零，进入步骤五。
[0073]
时间阈值t1为：
[0074]
t1＝(θini-θdelta)/v1
[0075]
式中，θini为初始压紧角度；
[0076]
θdelta为归零速度切换角度阈值；
[0077]
所述时间阈值t2为：
[0078]
t2＝(θini-θdelta-θmax)/v1。
[0079]
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。
[0080]
对电位计信息进行判断，并调整帆板倾斜机构的具体方法为：
[0081]
当电位计输出结果小于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率-v2反转；当电位计输出结果大于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率v2正转；直至电位计输出结果等于中值电压。
[0082]
本发明中，电位计的输出结果为角度计算结果，具体计算方法为：
[0083]
s1、计算机对获取电位计满量程电压值进行剔野处理；剔野处理的具体方法为：
[0084]
当输出值小于满量程标称值一半时判定为野值；若当前值与上拍值之差的绝对值大于一定阈值vdelta，则判定当前值为野值，维持上拍值不变，否则判定当前值为真值；若连续n个控制周期获取数据的差值均大于阈值，则判定当前值为真值。
[0085]
s2、计算机采用s1的方法对获取电位计输出电压值进行剔野处理。
[0086]
s3、对电位计满量程电压值进行滤波处理：
[0087]
fref1＝τ*foldref1+(1-τ)*vref1
[0088]
式中，vref1为满量程电压值；
[0089]
foldref1为上一次滤波结果；
[0090]
fref1为本次滤波结果；
[0091]
τ为滤波系数；
[0092]
s4、对电位计输出电压值进行滤波处理：
[0093]
f1＝τ*fold1+(1-τ)*v1
[0094]
式中，fold1为上一次滤波结果；
[0095]
v1为输出电压值；
[0096]
fold1为上一次滤波结果；
[0097]
f1为本次滤波结果；
[0098]
s5、由电位计满量程电压值、主份电位计输出电压值计算当前的b轴角度θ。b轴角度θ的计算方法为：
[0099]
θ＝(1/2*fref1-f1)/fref1*2*θmax
[0100]
式中，θmax为电位计测量范围。
[0101]
本发明基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，实现逻辑如图1所示，步骤如下：
[0102]
1)分系统判断恢复重要数据为失败，采集帆板倾斜机构的多电位计信息并进行信息融合；若多个角度信息中有半数以上在指定范围之间，则进入步骤2)；反之，则进入步骤3)；
[0103]
其中，帆板倾斜机构(b轴)采用电位器作为位置传感器，可给出驱动倾斜机构的绝对角位置信息，帆板倾斜机构分为+y翼和-y翼侧，单侧b轴帆板倾斜机构采用主、备份双联电位计增加可靠性，如图2所示。
[0104]
其中vref1、vref2分别为电位器1和电位器2的供电电压，v1、v2分别为电位器的测量输出。
[0105]
当电位器输出电压值为供电电压的中值时，帆板倾斜机构处于绝对角0度的位置；当帆板倾斜机构从零位正转时，电位器输出电压从中值电压逐渐减小；当帆板倾斜机构从零位反转时，电位器输出电压从中值电压逐渐增加。
[0106]
电位器测量的绝对角范围为[-θmax，θmax]，根据电位器特性可知：
[0107]
a)当v1＝vref1/2时，驱动倾斜机构处于绝对角0度的位置；
[0108]
b)当v1＝0v时，驱动倾斜机构处于绝对角正向最大的位置θmax；
[0109]
c)当v1＝vref1时，驱动倾斜机构处于绝对角负向最大的位置-θmax；
[0110]
电位器2输出特性与上述描述一致。
[0111]
+y翼主份电位计、备份电位计和-y翼侧主份电位计、备份电位计，4个角度信息中有2个以上在指定范围之间，则置帆板倾斜机构展开状态为展开完成，否则则置帆板倾斜机构展开状态为压紧。
[0112]
2)置帆板倾斜机构展开状态为展开完成，转全姿态捕获模式，判断帆板是否在零位，当电位计输出等于中值电压时，帆板倾斜机构处于绝对角0度的位置，如帆板在零位，则卫星完成状态设置；如帆板不在零位，则需进行帆板应急归零，进入步骤5)；
[0113]
3)置帆板倾斜机构展开状态为压紧，转入轨段控制模式，进入步骤4)；
[0114]
4)重入帆板初始展开流程，设置帆板倾斜机构工作模式为“反向转动模式”、转动速率为v1，开始进行展开时间计时；当展开时间大于时间阈值t1或(展开时间大于时间阈值t2且电位计输出计算得到的角度小于θdelta时)，进行帆板倾斜机构归零，进入步骤5)；
[0115]
其中，帆板倾斜机构正向转动或反向转动控制时采用步进电机转速脉冲计数作为基准，归零模式时采用电位器作为零位基准。θdelta为归零速度切换角度，在角度值》θdelta时，采用较高的转动速率为v1控制帆板倾斜机构反转高效率，在角度值《θdelta时，采用较低的转动速率为v2，以达到较高归零精度。
[0116]
5)设置帆板倾斜机构工作模式为“归零模式”，采集帆板倾斜机构电位计信息完成归零；当电位计输出小于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率-v2反转；当电位计输出大于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率v2正转；直至电位计输出等于中值电压；则卫星完成状态设置。
[0117]
实施例
[0118]
本专利具体实施步骤为：
[0119]
工况1：若卫星不带电发射，星箭分离后卫星首次加电，帆板实际处于压紧状态，即180度状态；
[0120]
1)分系统判断恢复重要数据为失败，采集帆板倾斜机构的+y翼主份电位计、+y翼备份电位计、-y翼主份电位计和-y翼备份电位计4路遥模拟量遥测，星上自主进行卫星在轨状态判断；
[0121]
由+y翼主份电位计、+y翼备份电位计、-y翼主份电位计、-y翼备份电位计分别计算帆板倾斜机构的当前角度值，采用满量程加滤波的方式，计算方法为
[0122]
a)fref1＝τ*foldref1+(1-τ)*vref1；(m个周期收敛)。其中，vref1为满量程电压值；foldref1为上一次滤波结果；fref1为本次滤波结果；本实施例中，τ＝0.9，m＝20；
[0123]
b)f1＝τ*fold1+(1-τ)*v1，fold1为上一次滤波结果；其中，v1为输出电压值；fold1为上一次滤波结果；f1为本次滤波结果；本实施例中，τ＝0.9，m＝20；
[0124]
c)由电位计满量程电压值、主份电位计输出电压值计算当前的b轴角度：θ＝(1/2*fref1-f1)/fref1*2*θmax；其中，θmax为电位计测量范围，本实施例中，θmax＝90度；
[0125]
d)判断，若4个角度值中有2个或2个以上在[-(θmax-θdelta)，(θmax-θdelta]之间，则置+y翼帆板展开状态和-y翼帆板展开状态为展开完成，否则置+y翼帆板展开状态和-y翼帆板展开状态为压紧；本实施例中，θmax为90度，θdelta为5度，即判断4个角度值中有2个或2个以上在[-85，85]之间。
[0126]
按照工况1，帆板实际处于压紧状态，4个角度值应均不在[-85，85]之间，星上自主
置+y翼帆板展开状态和-y翼帆板展开状态为压紧；进入步骤3)；
[0127]
3)置帆板倾斜机构展开状态为压紧，转入轨段控制模式，进入步骤4)；
[0128]
4)重入帆板初始展开流程，设置帆板倾斜机构工作模式为“反向转动模式”、转动速率为v1，开始进行展开时间计时；当展开时间大于时间阈值t1或(展开时间大于时间阈值t2且电位计输出计算得到的角度小于θdelta时)，进行帆板倾斜机构归零，进入步骤5)；
[0129]
其中t1＝(θini-θdelta)/v1，θini为初始压紧角度，θdelta为归零速度切换角度阈值；t2＝(θini+θdelta-θmax)/v1；本实施例中，v1为1度/秒，θini为180度，θdelta为5度，t1为175秒，t2为95秒；
[0130]
5)设置帆板倾斜机构工作模式为“归零模式”，采集帆板倾斜机构电位计信息完成归零；当电位计输出小于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率-v2反转；当电位计输出大于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率v2正转；直至电位计输出等于中值电压。本实施例中，v2为0.1度/秒。
[0131]
工况2：卫星正常工作过程中，由于载荷等原因异常掉电，卫星重新上电后，帆板实际处于展开完成状态；
[0132]
1)分系统判断恢复重要数据为失败，采集帆板倾斜机构的+y翼主份电位计、+y翼备份电位计、-y翼主份电位计和-y翼备份电位计4路遥模拟量遥测，星上自主进行卫星在轨状态判断；
[0133]
由+y翼主份电位计、+y翼备份电位计、-y翼主份电位计、-y翼备份电位计分别计算帆板倾斜机构的当前角度值，采用满量程加滤波的方式，计算方法为
[0134]
a)fref1＝τ*foldref1+(1-τ)*vref1；(m个周期收敛)。其中，vref1为满量程电压值；foldref1为上一次滤波结果；fref1为本次滤波结果；本实施例中，τ＝0.9，m＝20；
[0135]
b)f1＝τ*fold1+(1-τ)*v1，fold1为上一次滤波结果；其中，v1为输出电压值；fold1为上一次滤波结果；f1为本次滤波结果；本实施例中，τ＝0.9，m＝20；
[0136]
c)由电位计满量程电压值、主份电位计输出电压值计算当前的b轴角度：θ＝(1/2*fref1-f1)/fref1*2*θmax；其中，θmax为电位计测量范围，本实施例中，θmax＝90度；
[0137]
d)判断，若4个角度值中有2个或2个以上在[-(θmax-θdelta)，(θmax-θdelta]之间，则置+y翼帆板展开状态和-y翼帆板展开状态为展开完成，否则置+y翼帆板展开状态和-y翼帆板展开状态为压紧；本实施例中，θmax为90度，θdelta为5度，即判断4个角度值中有2个或2个以上在[-85，85]之间。
[0138]
按照工况2，帆板实际处于展开完成状态，4个角度值应均在[-85，85]之间，星上自主置+y翼帆板展开状态和-y翼帆板展开状态为展开完成；进入步骤2)；
[0139]
2)置帆板倾斜机构展开状态为展开完成，转全姿态捕获模式，判断帆板是否在零位，当电位计输出等于中值电压时，v1＝vref1/2时，帆板倾斜机构处于绝对角0度的位置。如帆板在零位，则卫星完成状态设置；如帆板不在零位，则需进行帆板应急归零，进入步骤5)；
[0140]
5)设置帆板倾斜机构工作模式为“归零模式”，采集帆板倾斜机构电位计信息完成归零；当电位计输出小于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率-v2反转；当电位计输出大于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率v2正转；直至电位计输出等于中值电压。本实施例中，v2为0.1度/秒。
[0141]
本发明提出了一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，可适用于卫星存在不带电发射，或复位后重要数据恢复失败情况下，帆板初始状态特殊的卫星，实现卫星在轨自主状态识别。
[0142]
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：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；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。2.根据权利要求1所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述步骤一中，每侧帆板倾斜机构上设置有2个电位计，其中1个电位计为对应帆板的主份电位计，另1个电位计为对应帆板的备份电位计。3.根据权利要求2所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述步骤一中，判断2侧帆板倾斜机构为展开完成状态还是压紧状态的具体方法为：对2侧帆板倾斜机构共4个电位计信息进行信息融合，当超过2个电位计的输出结果在指定范围内时，判断2侧帆板倾斜机构为展开完成状态；否则判断2侧帆板倾斜机构为压紧状态。4.根据权利要求3所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述步骤二中，判断该侧帆板是否在零位的方法为：当该侧帆板的主份电位计输出结果等于中值电压时，即该侧帆板处于绝对角0度位置，判断该侧帆板在零位；否则，判断该侧帆板不在零位。5.根据权利要求4所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述步骤四中，帆板进行反向转动的过程为：转动速率为v1，开始进行展开时间计时；当展开时间大于时间阈值t1，或展开时间大于时间阈值t2且电位计输出计算得到的角度小于θdelta时，需进行帆板倾斜机构归零，进入步骤五。6.根据权利要求5所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述时间阈值t1为：t1＝(θini-θdelta)/v1式中，θini为初始压紧角度；θdelta为归零速度切换角度阈值；所述时间阈值t2为：t2＝(θini-θdelta-θmax)/v1。7.根据权利要求6所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述步骤五中，对电位计信息进行判断，并调整帆板倾斜机构的具体方法为：当电位计输出结果小于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率-v2反转；当电位计输出结果大于中值电压时，控制帆板倾斜机构以归零速率v2正转；直至电位计输出结果等
于中值电压。8.根据权利要求3所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：电位计的输出结果为角度计算结果，具体计算方法为：s1、计算机对获取电位计满量程电压值进行剔野处理；s2、计算机采用s1的方法对获取电位计输出电压值进行剔野处理；s3、对电位计满量程电压值进行滤波处理：fref1＝τ*foldref1+(1-τ)*vref1式中，vref1为满量程电压值；foldref1为上一次滤波结果；fref1为本次滤波结果；τ为滤波系数；s4、对电位计输出电压值进行滤波处理：f1＝τ*fold1+(1-τ)*v1式中，fold1为上一次滤波结果；v1为输出电压值；fold1为上一次滤波结果；f1为本次滤波结果；s5、由电位计满量程电压值、主份电位计输出电压值计算当前的b轴角度θ。9.根据权利要求8所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述s1中，剔野处理的具体方法为：当输出值小于满量程标称值一半时判定为野值；若当前值与上拍值之差的绝对值大于一定阈值vdelta，则判定当前值为野值，维持上拍值不变，否则判定当前值为真值；若连续n个控制周期获取数据的差值均大于阈值，则判定当前值为真值。10.根据权利要求9所述的一种基于帆板倾斜机构进行卫星在轨状态识别的方法，其特征在于：所述s5中，b轴角度θ的计算方法为：θ＝(1/2*fref1-f1)/fref1*2*θmax式中，θmax为电位计测量范围。

技术总结
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。性。性。


技术研发人员：杨洁 汤文澜 庞博 张宇 陈斌 刘其睿 陶佳伟 张可 高栋健 赵显 豆倩元
受保护的技术使用者：北京控制工程研究所
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/5/4