一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，對(duì)獲取的控制分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)預(yù)處理和衍生計(jì)算后，從判據(jù)測(cè)試庫(kù)中自動(dòng)調(diào)用測(cè)試判據(jù)，對(duì)控制分系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)判讀，判斷衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常、遙測(cè)數(shù)據(jù)是否超差，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視衛(wèi)星控制分系統(tǒng)測(cè)試的正確性和安全性。本發(fā)明改變了目前遙測(cè)參數(shù)自動(dòng)化監(jiān)視工具軟件僅根據(jù)定義的參數(shù)范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)判讀的現(xiàn)狀，解決了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的控制分系統(tǒng)姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)不能精確判讀的問(wèn)題，提高了測(cè)試質(zhì)量和效率，并將地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)引入測(cè)試數(shù)據(jù)判讀，增加了數(shù)據(jù)判讀工作的準(zhǔn)確性和有效性，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位測(cè)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高了衛(wèi)星測(cè)試系統(tǒng)故障預(yù)警診斷能力。
【專利說(shuō)明】一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，屬于衛(wèi)星測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)的集成度、自動(dòng)化程度和測(cè)試效率反映了衛(wèi)星測(cè)試的技術(shù)水準(zhǔn)。目前，我國(guó)衛(wèi)星綜合測(cè)試系統(tǒng)基本使用分散式測(cè)試設(shè)備，測(cè)試數(shù)據(jù)和結(jié)果也主要由人工判斷。這種測(cè)試模式的缺點(diǎn)是:需要的測(cè)試人員和操作崗位較多；人工監(jiān)視數(shù)據(jù)可能漏過(guò)瞬態(tài)突發(fā)故障，且存在誤判和未及時(shí)判現(xiàn)象；難以實(shí)現(xiàn)各測(cè)試數(shù)據(jù)的時(shí)間同步，這在故障定位和分析時(shí)尤為突出；測(cè)試效率較低；測(cè)試人員的工作強(qiáng)度較大。隨著衛(wèi)星應(yīng)用需求的不斷增大，衛(wèi)星自動(dòng)測(cè)試技術(shù)愈顯重要。提高衛(wèi)星測(cè)試系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化測(cè)試水準(zhǔn)，不僅能滿足快速測(cè)試的需要，而且可提高資源利用率。
[0003]小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)量龐大、信號(hào)類型復(fù)雜、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、一致性和可靠性要求高、數(shù)據(jù)隨環(huán)境變化快，因此對(duì)控制分系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)判讀和處理等均提出很高要求，傳統(tǒng)手工數(shù)據(jù)判讀方法無(wú)法滿足衛(wèi)星測(cè)試需求。為解決上述問(wèn)題，目前主要使用遙測(cè)參數(shù)自動(dòng)化監(jiān)視工具軟件，能夠自動(dòng)根據(jù)定義的參數(shù)范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)判讀，參數(shù)越界時(shí)發(fā)出報(bào)警提示，但是對(duì)于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的控制分系統(tǒng)姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，僅根據(jù)參數(shù)范圍判讀是難于發(fā)現(xiàn)測(cè)試問(wèn)題的，且遙測(cè)參數(shù)自動(dòng)化監(jiān)視工具軟件未引入地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)的判讀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，對(duì)獲取的控制分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和衍生計(jì)算后，從判據(jù)測(cè)試庫(kù)中自動(dòng)調(diào)用測(cè)試判據(jù)，對(duì)控制分系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)判讀，判斷衛(wèi)星控制分系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常、遙測(cè)數(shù)據(jù)是否超差等信息，實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視衛(wèi)星控制分系統(tǒng)測(cè)試的正確性和安全性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、衍生計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)判讀模塊、異常報(bào)警和圖形化顯示模塊:
[0006]數(shù)據(jù)獲取模塊將測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中的衛(wèi)星控制分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)源碼和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)源碼取出，進(jìn)行源碼識(shí)別處理，得到遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值，傳送至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊；
[0007]數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊去除遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值中存在的不連續(xù)、跳碼這兩種非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，選擇有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值(有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值為去除遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值中存在的不連續(xù)、跳碼這兩種非平穩(wěn)數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù))，并且對(duì)有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值的產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間是否正確，當(dāng)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間不正確時(shí)，將產(chǎn)生時(shí)間不正確的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值傳送至衍生計(jì)算模塊；
[0008]衍生計(jì)算模塊對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊送來(lái)的需要進(jìn)行衍生計(jì)算的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行衍生計(jì)算，需要進(jìn)行衍生計(jì)算的遙測(cè)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，將衍生計(jì)算結(jié)果通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示，衍生計(jì)算模塊將衍生計(jì)算結(jié)果、有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值、地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值傳送至數(shù)據(jù)判讀模塊；
[0009]數(shù)據(jù)判讀模塊自動(dòng)調(diào)取判據(jù)測(cè)試庫(kù)的測(cè)試判據(jù)，根據(jù)測(cè)試判據(jù)對(duì)衍生計(jì)算模塊送來(lái)的衍生計(jì)算結(jié)果、有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行正確性判讀，根據(jù)測(cè)試判據(jù)對(duì)地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行一致性比對(duì)判讀，判斷衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，將與測(cè)試判據(jù)不符的地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示；
[0010]異常報(bào)警和圖形化顯示模塊將與測(cè)試判據(jù)不符的地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行異常報(bào)警。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012](I)本發(fā)明針對(duì)控制分系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)量龐大、信號(hào)類型復(fù)雜、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、一致性和可靠性要求高、數(shù)據(jù)隨環(huán)境變化快的特點(diǎn)，改變了目前遙測(cè)參數(shù)自動(dòng)化監(jiān)視工具軟件僅根據(jù)定義的參數(shù)范圍進(jìn)行數(shù)據(jù)判讀的現(xiàn)狀，解決了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的控制分系統(tǒng)姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)不能精確判讀的問(wèn)題，降低了測(cè)試人員的工作強(qiáng)度，提高了測(cè)試質(zhì)量和測(cè)試效率。
[0013](2)本發(fā)明將地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)引入測(cè)試數(shù)據(jù)判讀，增加了數(shù)據(jù)判讀工作的準(zhǔn)確性和有效性，改變了目前故障診斷技術(shù)水平低、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)試期間故障分析和隔離主要依靠專家經(jīng)驗(yàn)、缺少故障分析手段的現(xiàn)狀，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、定位測(cè)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高了衛(wèi)星測(cè)試系統(tǒng)故障預(yù)警診斷能力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述:
[0016]如圖1所示，本發(fā)明按照功能模塊劃分可分為數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、衍生計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)判讀模塊、異常報(bào)警和圖形化顯示模塊；
[0017]數(shù)據(jù)獲取模塊將測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中的衛(wèi)星控制分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)源碼和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)源碼取出，進(jìn)行源碼識(shí)別處理，得到遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值，傳送至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊。遙測(cè)數(shù)據(jù)是指通過(guò)星地測(cè)控鏈路下傳的衛(wèi)星實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)，為便于判讀，將控制分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)劃分為三類:實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作信息數(shù)據(jù)、部件數(shù)據(jù)有效性標(biāo)志和故障診斷標(biāo)志及通訊情況標(biāo)志的數(shù)字量遙測(cè)、反映部件工作情況的模擬量遙測(cè)。地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)包括動(dòng)力學(xué)仿真姿態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真軌道數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真程序輸出的姿態(tài)敏感器姿態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真程序采集的執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作信息數(shù)據(jù)。[0018]例如，某衛(wèi)星配置三個(gè)星敏感器。對(duì)星敏感器進(jìn)行數(shù)據(jù)判讀，按照上述遙測(cè)數(shù)據(jù)分類方法進(jìn)行分類，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)指的是星敏感器1/2/3得到的姿態(tài)四元數(shù)；數(shù)字量遙測(cè)包括加斷電狀態(tài)、自主診斷狀態(tài)、星敏感器1/2/3數(shù)據(jù)有效性、星敏感器1/2/3使用狀態(tài)、星敏感器1/2/3狀態(tài)信息、星敏感器工作狀態(tài)、星敏感器致冷器狀態(tài)、AOCC與星敏感器1/2/3通信狀態(tài)、星敏感器同步控制狀態(tài)、星敏感器1/2/3故障狀態(tài)；反映部件工作情況的模擬量遙測(cè)包括三個(gè)星敏感器連續(xù)無(wú)姿態(tài)輸出時(shí)間、星敏感器1/2/3的CXD溫度、星敏感器1/2/3的頭部溫度、星敏感器1/2/3重啟次數(shù)、星敏感器1/2/3同步脈沖計(jì)數(shù)器、AOCC與星敏感器1/2/3連續(xù)通訊故障次數(shù)、AOCC與星敏感器1/2/3通訊累計(jì)故障次數(shù)。地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)包括動(dòng)力學(xué)仿真姿態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真軌道數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真程序輸出的姿態(tài)敏感器姿態(tài)數(shù)據(jù)，動(dòng)力學(xué)仿真姿態(tài)數(shù)據(jù)指的是地面滾動(dòng)角、地面俯仰角、地面偏航角、地面滾動(dòng)角速度、地面俯仰角速度、地面偏航角速度，動(dòng)力學(xué)仿真軌道數(shù)據(jù)指的是地面軌道六根數(shù)(軌道六根數(shù)指半長(zhǎng)軸a、偏心率e、軌道傾角1、升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω、平近點(diǎn)角λ、緯度幅角u)，動(dòng)力學(xué)仿真程序輸出的姿態(tài)敏感器姿態(tài)數(shù)據(jù)指的是星敏感器姿態(tài)四元數(shù)，從理論上說(shuō)，應(yīng)該與星敏感器1/2/3得到的姿態(tài)四元數(shù)一致，由于星地時(shí)延和數(shù)據(jù)處理的精度等原因，地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)時(shí)應(yīng)設(shè)置允許的閾值范圍。
[0019]數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊去除遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值中存在的不連續(xù)、跳碼這兩種非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，選擇有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值，并且對(duì)有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值的產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間是否正確，當(dāng)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間不正確時(shí)，將產(chǎn)生時(shí)間不正確的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值傳送至衍生計(jì)算模塊。衛(wèi)星實(shí)時(shí)下傳的遙測(cè)數(shù)據(jù)可能存在著不連續(xù)、跳碼等非平穩(wěn)現(xiàn)象，預(yù)處理模塊要對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從中選擇有效的數(shù)據(jù)。另外，由于星上設(shè)備通常是自主運(yùn)行的，并且數(shù)據(jù)產(chǎn)生具有一定的時(shí)間特性(如按采集周期產(chǎn)生)，因此需要對(duì)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行分析，判斷該數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間是否正確。
[0020]衍生計(jì)算模塊對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊送來(lái)的需要進(jìn)行衍生計(jì)算的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行衍生計(jì)算，需要進(jìn)行衍生計(jì)算的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，將衍生計(jì)算結(jié)果通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示，衍生計(jì)算模塊將衍生計(jì)算結(jié)果、有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值、地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值傳送至數(shù)據(jù)判讀模塊。
[0021]例如，星敏感器數(shù)據(jù)中，需要進(jìn)行衍生計(jì)算的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，即星敏感器1/2/3得到的姿態(tài)四元數(shù)。該姿態(tài)四元數(shù)為星敏感器測(cè)量坐標(biāo)系相對(duì)于地心赤道慣性坐標(biāo)系的姿態(tài)，即慣性姿態(tài)，姿態(tài)四元數(shù)隨衛(wèi)星姿態(tài)和位置發(fā)生變化，以軌道周期按照一定的規(guī)律變化，僅根據(jù)定義的參數(shù)范圍無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確判讀。某衛(wèi)星在地面整星綜合測(cè)試階段，由于上注軌道參數(shù)設(shè)置不正確，星載控制計(jì)算機(jī)程序并沒(méi)有使用上注軌道，而使用程序默認(rèn)軌道，但是地面動(dòng)力學(xué)仿真程序在設(shè)置輸出星敏感器姿態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)使用軌道參數(shù)與上注軌道參數(shù)一致，這就導(dǎo)致了星地軌道的不同。星載控制計(jì)算機(jī)程序接收星敏感器姿態(tài)數(shù)據(jù)后，判定為數(shù)據(jù)無(wú)效，遙測(cè)參數(shù)“三個(gè)星敏感器連續(xù)無(wú)姿態(tài)輸出時(shí)間”持續(xù)增加，最終造成星敏感器定姿失敗，控制分系統(tǒng)自主轉(zhuǎn)為紅外定姿。對(duì)星敏感器姿態(tài)四元數(shù)進(jìn)行衍生計(jì)算，即為將慣性姿態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以直觀判讀的對(duì)地姿態(tài)數(shù)據(jù)，首先需要將星敏感器慣性姿態(tài)四元數(shù)轉(zhuǎn)換為衛(wèi)星本體坐標(biāo)系在軌道坐標(biāo)系中的對(duì)地姿態(tài)矩陣，然后計(jì)算出可直觀判讀的衛(wèi)星對(duì)地三軸姿態(tài)數(shù)據(jù)。對(duì)地姿態(tài)矩陣轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要用到的姿態(tài)矩陣包括衛(wèi)星本體坐標(biāo)系在星敏感器測(cè)量坐標(biāo)系中的姿態(tài)矩陣(可由星敏感器的安裝矩陣求得)、星敏感器測(cè)量坐標(biāo)系在慣性坐標(biāo)系中的姿態(tài)矩陣(可根據(jù)星敏感器實(shí)時(shí)姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算)、慣性坐標(biāo)系在軌道坐標(biāo)系中的姿態(tài)矩陣(可根據(jù)實(shí)時(shí)軌道數(shù)據(jù)計(jì)算)，再由對(duì)地姿態(tài)矩陣求得對(duì)地姿態(tài)四元數(shù)，考慮控制分系統(tǒng)在不同的工作模式下采用的轉(zhuǎn)序，進(jìn)行三次歐拉轉(zhuǎn)動(dòng)，得到衛(wèi)星本體坐標(biāo)系相對(duì)軌道坐標(biāo)系的對(duì)地三軸姿態(tài)數(shù)據(jù)。
[0022]數(shù)據(jù)判讀模塊自動(dòng)調(diào)取判據(jù)測(cè)試庫(kù)的測(cè)試判據(jù)，根據(jù)測(cè)試判據(jù)對(duì)衍生計(jì)算模塊送來(lái)的衍生計(jì)算結(jié)果、有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行正確性判讀，根據(jù)測(cè)試判據(jù)對(duì)地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行一致性比對(duì)判讀，判斷衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，將與測(cè)試判據(jù)不符的地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示。所述的判據(jù)測(cè)試庫(kù)保存測(cè)試數(shù)據(jù)的正常值(控制分系統(tǒng)正常工作的數(shù)據(jù)范圍)、報(bào)警值(正常工作值的下限和上限)、控制分系統(tǒng)開機(jī)值(設(shè)備初始加電的工作值)、相關(guān)遙測(cè)(用于多個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)聯(lián)合判讀)、地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)一致性比對(duì)判讀所允許的閾值范圍、衍生計(jì)算結(jié)果判讀所允許的閾值范圍、測(cè)試指令判據(jù)(指測(cè)試過(guò)程中在測(cè)試指令發(fā)送前后根據(jù)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行指令執(zhí)行正確性判斷的依據(jù))、測(cè)試中允許的衛(wèi)星控制分系統(tǒng)狀態(tài)等測(cè)試判據(jù)。
[0023]例如，星敏感器姿態(tài)四元數(shù)衍生計(jì)算結(jié)果判據(jù)可設(shè)置為姿態(tài)指向精度指標(biāo)數(shù)據(jù)，某衛(wèi)星姿態(tài)指向精度指標(biāo)為< 0.1° (三軸，3 σ )。使用一個(gè)星敏感器實(shí)時(shí)姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)和軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到衛(wèi)星本體坐標(biāo)系相對(duì)軌道坐標(biāo)系的對(duì)地三軸姿態(tài)數(shù)據(jù)的最大值為
0.03°左右，說(shuō)明測(cè)試判據(jù)的設(shè)置是合理的。數(shù)字量遙測(cè)的測(cè)試判據(jù)設(shè)置如下:加斷電狀態(tài)與“星敏感器加斷電”測(cè)試指令相關(guān)，自主診斷狀態(tài)與“允許星敏感器自主診斷”測(cè)試指令相關(guān)，星敏感器1/2/3數(shù)據(jù)有效性正常值為“星敏感器1/2/3數(shù)據(jù)有效”，星敏感器1/2/3使用狀態(tài)正常值為“星敏感器1/2使用、星敏感器3不使用”(控制分系統(tǒng)設(shè)計(jì)如此)，星敏感器1/2/3狀態(tài)信息正常值為“星敏感器1/2/3工作于C模式”(窗口跟蹤模式)，星敏感器工作狀態(tài)正常值為“三個(gè)星敏感器處于工作狀態(tài)且中斷打開”，星敏感器致冷器狀態(tài)與“星敏感器致冷器開關(guān)機(jī)”測(cè)試指令相關(guān)，AOCC與星敏感器1/2/3通信狀態(tài)正常值為“第一次通信正常、第二次通信正?！?，星敏感器同步控制狀態(tài)與“星敏感器同步信號(hào)設(shè)置”測(cè)試指令相關(guān)，星敏感器1/2/3故障狀態(tài)正常值為“星敏感器1/2/3正?！薄７从巢考ぷ髑闆r的模擬量遙測(cè)的測(cè)試判據(jù)設(shè)置如下:三個(gè)星敏感器連續(xù)無(wú)姿態(tài)輸出時(shí)間正常值為“0”，星敏感器1/2/3的CXD溫度正常值為“小于29°C ”，星敏感器1/2/3的頭部溫度正常值為“與環(huán)境溫度相關(guān)”(環(huán)境溫度參考熱控分系統(tǒng)采集的溫度值，需設(shè)置溫度差值的閾值范圍)，星敏感器1/2/3重啟次數(shù)正常值為“0”，星敏感器1/2/3同步脈沖計(jì)數(shù)器正常值為“每秒累加I次且三個(gè)星敏感器相同時(shí)間內(nèi)增加的個(gè)數(shù)相同”，AOCC與星敏感器1/2/3連續(xù)通訊故障次數(shù)正常值為“0”，AOCC與星敏感器1/2/3通訊累計(jì)故障次數(shù)正常值為“O”。
[0024]地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)和遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，需要比對(duì)動(dòng)力學(xué)仿真姿態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真軌道數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)仿真程序輸出的姿態(tài)敏感器姿態(tài)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)的差值是否在允許的閾值范圍之內(nèi)。動(dòng)力學(xué)仿真姿態(tài)數(shù)據(jù)需要和衛(wèi)星滾動(dòng)角估值、俯仰角估值、偏航角估值、滾動(dòng)角速度估值、俯仰角速度估值、偏航角速度估值進(jìn)行比對(duì)，動(dòng)力學(xué)仿真軌道數(shù)據(jù)需要和星上軌道六根數(shù)進(jìn)行比對(duì)，動(dòng)力學(xué)仿真程序輸出的星敏感器姿態(tài)四元數(shù)需要和星敏感器得到的姿態(tài)四元數(shù)進(jìn)行比對(duì)。
[0025]另外，還需要比對(duì)動(dòng)力學(xué)仿真程序采集的執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作信息數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的遙測(cè)數(shù)據(jù)的差值是否在允許的閾值范圍之內(nèi)。小衛(wèi)星配置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般包括飛輪、帆板驅(qū)動(dòng)裝置、磁力矩器、推進(jìn)子系統(tǒng)，反作用飛輪的工作信息數(shù)據(jù)為“控制電壓”、“轉(zhuǎn)速脈沖”、“轉(zhuǎn)向”，帆板驅(qū)動(dòng)裝置的工作信息數(shù)據(jù)為“步進(jìn)頻率脈沖”、“電機(jī)轉(zhuǎn)向”、“零位信號(hào)”，磁力矩器的工作信息數(shù)據(jù)為“磁力矩器脈寬信號(hào)”，推進(jìn)子系統(tǒng)的工作信息數(shù)據(jù)為“姿控推力器噴氣脈寬信號(hào)”、“軌控推力器噴氣脈寬信號(hào)”、“自鎖閥開/關(guān)狀態(tài)”。
[0026]異常報(bào)警和圖形化顯示模塊將與測(cè)試判據(jù)不符的地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行異常報(bào)警。
[0027]本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種小衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)自動(dòng)判讀系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、衍生計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)判讀模塊、異常報(bào)警和圖形化顯示模塊: 數(shù)據(jù)獲取模塊將測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)中的衛(wèi)星控制分系統(tǒng)遙測(cè)數(shù)據(jù)源碼和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)源碼取出，進(jìn)行源碼識(shí)別處理，得到遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值和地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值，傳送至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊； 數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊去除遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值中存在的不連續(xù)、跳碼這兩種非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，選擇有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值，并且對(duì)有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值的產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間是否正確，當(dāng)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間不正確時(shí)，將產(chǎn)生時(shí)間不正確的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊將地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值傳送至衍生計(jì)算模塊； 衍生計(jì)算模塊對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊送來(lái)的需要進(jìn)行衍生計(jì)算的有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行衍生計(jì)算，需要進(jìn)行衍生計(jì)算的遙測(cè)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的姿態(tài)敏感器姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，將衍生計(jì)算結(jié)果通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示，衍生計(jì)算模塊將衍生計(jì)算結(jié)果、有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值、地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值傳送至數(shù)據(jù)判讀模塊； 數(shù)據(jù)判讀模塊自動(dòng)調(diào)取判據(jù)測(cè)試庫(kù)的測(cè)試判據(jù)，根據(jù)測(cè)試判據(jù)對(duì)衍生計(jì)算模塊送來(lái)的衍生計(jì)算結(jié)果、有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行正確性判讀，根據(jù)測(cè)試判據(jù)對(duì)地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行一致性比對(duì)判讀，判斷衛(wèi)星控制分系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，將與測(cè)試判據(jù)不符的地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值通過(guò)異常報(bào)警和圖形化顯示模塊進(jìn)行顯示； 異常報(bào)警和圖形化顯示模塊將與測(cè)試判據(jù)不符的地面動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù)工程值和有效的遙測(cè)數(shù)據(jù)工程值進(jìn)行異常報(bào)警。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK103970034SQ201410216041
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】吳婧, 陸文高, 閻誠(chéng), 關(guān)彬, 宋明軒 申請(qǐng)人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司