卫星姿控系统故障诊断仿真研究

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1、国内图书分类号：TP277V414.4国际图书分类号：681.5:629.783工学硕士学位论文卫星姿控系统故障诊断仿真研究硕士研究生：贾宝申导师：姜兴渭教授申请学位：工学硕士学科、专业：飞行器设计所在单位：航天工程系答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP277V414.4U.D.C.:681.5:629.783DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEFAULTDIAGNOSISSIMULATIONOFSATELLITE

2、ATTITUDECONTROLSYSTEMCandidate：JiaBaoshenSupervisor：Prof.JiangXingweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SpacecraftDesigningDepartmentofAstronauticsAffiliation:EngineeringDateofDefence：June,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工

3、业大学工学硕士学位论文摘要故障诊断技术是保障卫星可靠运行，提高空间生存能力的一项关键技术。本学位论文以国防“十五”预研项目(02413200204242)“卫星长寿命高可靠性技术”为研究背景，为提高卫星姿控系统的故障诊断能力，对基于数学仿真的卫星姿控系统遥测数据分析与故障诊断进行了系统、深入的研究和探索。对三轴稳定卫星的姿态控制系统进行分析，从故障诊断应用模型的角度出发，建立了偏置动量轮控卫星的姿态动力学系统的动力学模型和仿真模型。针对某型号卫星确定了系统参数。系统地论述了中值滤波方法的原理，以卫星姿控系统的遥测数据为对象，进行滤波处理。结

4、果表明滤波降噪效果明显，剔除野值的效果突出。为定量地分析和检验卫星姿态控制系统的遥测数据，本文采用数学仿真的办法模拟实际飞行过程，得出相对标准的数据；采用t检验、相关系数法等办法对其与遥测数据做一致性检验，以分析遥测数据的合理性及系统的工作性能。结合遥测数据与仿真数据的一致性检验结果，采用设立门限的故障诊断方法，实现对姿控系统的故障诊断。这种方法与常值门限进行比较，可以提高诊断精度。结合具体项目，以某卫星为应用背景，开发了卫星姿控系统监测及诊断平台。论述了软件系统设计原则及基本设计思想，平台以遥测数据分析理论为故障检测基础，并结合专家系统给

5、出诊断结果。关键词姿控系统；仿真；t检验；故障诊断-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractFaultdiagnosisisthecoretechnologyofprotectingsatelliteoperatingreliablyandraisingthespaceexistingability.TheresearchbackgroundofthisdissertationistheDefencePre-researchItemoftheNationaltenth-five-yearplan-“Researchonlongev

6、ousserviceandhighreliabilityofSatellite”.Forimprovingthediagnosisabilityofsatelliteattitudecontrolsystems,thisdissertationstudiesonthetelemeteringdataanalyzinganddiagnosisbasedonmathematicalsimulation.Thesatelliteattitudecontrolsystemhasbeenanalyzedindetail,inordertoapplyi

7、ndiagnosis,thedynamicsimulationmodularofsatellitethatcontrolledbyoff-centermomentumwheelhasbeenaccomplished,andtheparametersweredeterminedinacertainsatellite.Thetheoryofmedianfilteringmethodispresented.Theapplicationofthismethodintelemetrydataprocessingisdiscussed.Itsresul

8、tsofapplicationturnouttobesatisfactory,especiallyineliminatingtheoutlier.Inordertoanalyze