卫星姿轨控系统故障推演系统设计架构

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1、V01．20No．1航天器工程第20卷第1期70SPACECRAFTENGINEERING2011年1月卫星姿轨控系统故障推演系统设计架构胡迪董云峰(北京航空航天大学宇航学院，北京100191)摘要研究了目前的卫星姿态轨道控制系统，针对其故障预测、诊断及对策提出了一套故障推演系统设计方案。该方案由故障动态注入系统、动态模拟系统、数据归档显示处理系统组成，完成了对在轨卫星的电性接口一致性仿真，通过计算仿真遥测数据与真实遥测数据的相关量获得异常指标，得出可能出现的故障模式；通过软故障、硬故障和真实部件故障注入方式复现在轨卫星的各种状态，并在数据处理阶段提出参考对策，

2、为专家提供决策支持。系统设计架构充分利用地面计算机的高性能运算，动态推演可能出现的各种故障，及时发现存在的隐患，通过地面操作及时修复故障，可为卫星的长期可靠的运行提供支持。关键词姿轨控系统；故障推演；故障诊断；故障预测；动态模拟；故障动态注入中图分类号：V448．253文献标志码：A文章编号：1673-874812011)01—0070-06DesignFrameofSatelliteAOCSFaultDemonstrationSystemHUDiDONGYunfeng(SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAerona

3、uticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Ademonstrationsystemschemeaimedatfaultprognostics，diagnosisandcountermea—suresinthepresenttimeisproposedafterstudyingthesatelliteAttitudeandOrbitControlSys—tern(AOCS)inthepaper．Thesystemiscomposedoffaultdynamicinjectionsystem，dynamics

4、imulationsystem，dataarchivedisplayandmanagementsystemtOexecutethetelecominterfaceconsistencysimulationforthetruesatelliteonorbit．Computethedifferenceofcorrelativequanti—tybetweenthesimulationtelemetrydataandthetruetelemetrydatatOobtaintheabnormalsig—nal，andthentorecognizethepossiblef

5、aultmodes．Byinjectingthesoftfault，hardwarefaultandreal—partfault．thecomputercouldreviewtheon—orbitsatellite’sparts’statusandproposethereferencecountermeasuresindataprocessingtosupportdecision—makingofexperts．Thesys—temframemakesfulluseofthehigh—qualitycomputeronthegroundtOdemonstrate

6、allkindsofpossiblefaults，tofindtheinvisiblefaultintimeandtomodifythesatellite’Sfaultbytele-com—mandorders．Alltheseensurethesatellitelong—termstableoperation．Keywords：AttitudeandOrbitControlSystem(AOCS)；faultdemonstration；faultprognostics；dynamicsimulation；faultdynamicinjection收稿日期：20

7、10—06-09；修回日期：2010_ll—03基金项目：。985”高校建设项目“卫星动态模拟技术”作者简介：胡迪(1984一)，男．博士研究生，研究方向为卫星姿态轨道控制动态仿真、智能优化与故障诊断等。第1期胡迪等：卫星姿轨控系统故障推演系统设计架构711引言故障是指系统至少有一个特性参数出现较大的偏差，超出了可接受的范围。此时系统的性能明显低于其正常水平，已难以完成其预期的功能【1]。目前故障研究一般是针对即将发生的故障进行故障预测研究，对已发生的故障进行诊断、隔离及容错控制研究。对已发生的故障，DingXiaochun和PaulM．Frank提出采用基于观

8、测器的方法对系统进行故障