一种卫星姿控异常识别和处置系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星姿控异常识别和处置系统及控制方法，该系统包括：用于确定接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常后，对卫星姿控异常信息进行处置；否则，将卫星姿控异常信息发送至分系统异常检测及处置模块的单机异常检测及处置模块；用于确定接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常后，对卫星姿控异常信息进行处置；否则，将卫星姿控异常信息发送至系统异常检测及处置模块的分系统异常检测及处置模块；用于根据接收到卫星姿控异常信息，对卫星姿控异常信息进行处置的系统异常检测及处置模块。该系统可以系统性地进行异常识别和处置，在不同层级进行不同的异常处置，可以最大限度保障卫星在轨安全、服务质量和长期寿命。服务质量和长期寿命。服务质量和长期寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星姿控异常识别和处置系统及控制方法


[0001]本专利技术实施例涉及卫星姿态控制技术，尤其涉及一种卫星姿控异常识别和处置系统及控制方法。

技术介绍

[0002]现代航天器大多结构复杂，工作环境恶劣，运行时间长，在轨工作过程中极易发生故障。一旦发生故障，若不采取积极有效的措施进行应对，很可能导致航天任务失败，从而带来巨大的资源浪费和不利的社会影响。
[0003]作为构成卫星的各个分系统中最关键也是最复杂的一个分系统，卫星姿态控制系统的可靠性是星上多个分系统正常运行的基本保障。如遥测遥控分系统要实现与地面站的通信，要求天线指向正确的位置；能源分系统要保障正常的电力供应，要求太阳帆板跟踪太阳；对于对地观测卫星而言，有效载荷的正常工作要求卫星进行高精度高稳定度姿态控制。因此，卫星在轨期间，针对姿控系统的异常自主识别及处置非常重要。
[0004]现有技术中，可以采用如下方法实现对各类别及各具体敏感器的自主诊断： (1)获取卫星单机和分系统历史观测数据；所述历史观测数据为遥测数据；(2) 采用卫星单机和分系统历史观测数据构建训练集，对深度学习模型进行训练，得到该单机和分系统的卫星故障深度学习模型；(3)采用卫星故障深度学习模型对实时采集的在轨观测数据进行预测，得到下一个帧的预测结果；(4)获取下一帧的实际测量数据，将其与预测结果比较，得到预测误差；(5)判断预测误差是否连续N次超出预设的范围，是，则根据比较结果进行故障诊断；否则，重复步骤(3)～(5)。
[0005]但是，现有技术采用的识别异常的方法需要建立复杂的故障深度学习模型，开展海量数据训练，耗时长运算量大，并不适合于现有架构下运算能力受限的一般航天器，尤其是成本控制要求严苛的商业微小卫星。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种卫星姿控异常识别和处置系统及控制方法，以实现系统性地进行异常识别和处置，在不同层级进行不同的异常处置，最大限度保障卫星在轨安全、服务质量和长期寿命。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种卫星姿控异常识别和处置系统，包括：依次连接的单机异常检测及处置模块、分系统异常检测及处置模块和系统异常检测及处置模块；
[0008]所述单机异常检测及处置模块用于：
[0009]确定接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述分系统异常检测及处置模块；
[0010]所述分系统异常检测及处置模块用于：
[0011]确定接收到所述卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述系统异常检测及处置模
块；
[0012]所述系统异常检测及处置模块用于：
[0013]根据接收到所述卫星姿控异常信息，对所述卫星姿控异常信息进行处置。
[0014]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种卫星姿控异常识别和处置系统的控制方法，所述方法用于控制卫星姿控异常识别和处置系统，所述系统包括单机异常检测及处置模块、分系统异常检测及处置模块和系统异常检测及处置模块，所述方法包括：
[0015]所述单机异常检测及处置模块根据接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常，对所述卫星姿控异常信息进行处置；
[0016]否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述分系统异常检测及处置模块；
[0017]所述分系统异常检测及处置模块根据接收到所述卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常，对所述卫星姿控异常信息进行处置；
[0018]否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述系统异常检测及处置模块；
[0019]所述系统异常检测及处置模块根据接收到所述卫星姿控异常信息，对所述卫星姿控异常信息进行处置。
[0020]本专利技术提供的一种卫星姿控异常识别的处置系统包括：依次连接的单机异常检测及处置模块、分系统异常检测及处置模块和系统异常检测及处置模块；所述单机异常检测及处置模块用于：确定接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述分系统异常检测及处置模块；所述分系统异常检测及处置模块用于：确定接收到所述卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述系统异常检测及处置模块；所述系统异常检测及处置模块用于：根据接收到所述卫星姿控异常信息，对所述卫星姿控异常信息进行处置。解决了现有技术中识别异常需要建立复杂的故障深度学习模型，开展海量数据训练，耗时长运算量大的问题，实现系统性地进行异常识别和处置，在不同层级进行不同的异常处置，最大限度保障卫星在轨安全、服务质量和长期寿命。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例一提供的一种卫星姿控异常识别和处置系统的示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例三提供的一种卫星姿控异常识别和处置系统的控制方法的流程图；
[0023]图3为本专利技术实施例四提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0025]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安
排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]实施例一
[0027]图1为本专利技术实施例一提供的一种卫星姿控异常识别和处置系统的示意图，本实施例可适用于，该系统可以适用于在卫星姿控系统出现异常的情况，提高异常识别和处置效率。该系统可以通过软件和/或硬件实现，并一般集成在卫星系统中。
[0028]该系统具体包括：依次连接的单机异常检测及处置模块、分系统异常检测及处置模块和系统异常检测及处置模块；所述单机异常检测及处置模块用于：确定接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述分系统异常检测及处置模块；所述分系统异常检测及处置模块用于：确定接收到所述卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述系统异常检测及处置模块；所述系统异常检测及处置模块用于：根据接收到所述卫星姿控异常信息，对所述卫星姿控异常信息进行处置。
[0029]具体地，单机异常检测及处置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星姿控异常识别和处置系统，其特征在于，包括：依次连接的单机异常检测及处置模块、分系统异常检测及处置模块和系统异常检测及处置模块；所述单机异常检测及处置模块用于：确定接收到卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述分系统异常检测及处置模块；所述分系统异常检测及处置模块用于：确定接收到所述卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常后，对所述卫星姿控异常信息进行处置；否则，将所述卫星姿控异常信息发送至所述系统异常检测及处置模块；所述系统异常检测及处置模块用于：根据接收到所述卫星姿控异常信息，对所述卫星姿控异常信息进行处置。2.根据权利要求1所述的卫星姿控异常识别和处置系统，其特征在于，所述单机异常检测及处置模块具体用于：根据单机的供电异常状态、通信异常状态、数据异常状态和控制异常状态至少之一，确定所述卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常。3.根据权利要求2所述的卫星姿控异常识别和处置系统，其特征在于，所述单机包括：星敏感器、陀螺、太阳敏感器、磁强计、动量轮和磁力矩器，所述单机异常类型包括：供电异常、通信异常、数据异常和控制异常；所述单机异常检测及处置模块具体用于：基于至少一个所述单机包括至少一个所述单机异常类型，确定所述卫星姿控异常信息的异常类型包括单机异常。4.根据权利要求1所述的卫星姿控异常识别和处置系统，其特征在于，所述分系统异常检测及处置模块具体用于：在所述单机异常检测及处置模块确定所述卫星姿控异常信息的异常类型不包括单机异常之后，根据所述单机的异常状态和敏感器解算结果异常至少之一，确定所述卫星姿控异常信息的异常类型包括分系统异常。5.根据权利要求4所述的卫星姿控异常识别和处置系统，其特征在于，所述分系统异常检测及处置模块还用于：若所述卫星姿控异常信息包括姿态基准丢失和定姿结果冲突，则确定所述分系统异常包括姿态确定异常；若所述卫星姿控异常信息包括过程数值异常和解算输出异常，则确定所述分系统异常包括控制解算异常；若所述卫星姿控异常信息包括执行部件异常和姿控结果异常，则确定所述分系统异常包括执行输出异常。6.根据权利要求1所述的卫星姿控异常识别和处置系统，其特征在于，所述系统异常检测及处置模块具体用于：在所述单机异常检测及处置模块和所述分系统异常检测及处置模块分别确定所述卫星姿控异常信息的异常类型不包括单机异常类型和分系统异常类...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙也，
申请(专利权)人：北京和德宇航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：