一种卫星磁强计综合仲裁方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及航天器姿态控制技术领域，更具体的说，涉及一种卫星磁强计综合仲裁方法及装置。本方法包括：步骤S1、判断卫星轨道有效标志是否有效，如果有效则进入步骤S2，否则进入步骤S3；步骤S2、如果当前磁强计自身有效，对当前磁强计与卫星当前轨道系地磁矢量之间进行状态互判，当互判通过时，当前磁强计仲裁有效，否则当前磁强计仲裁无效；步骤S3、如果所有磁强计均自身有效，对磁强计之间进行状态互判，当互判通过时，所有磁强计仲裁有效，否则所有磁强计仲裁无效；步骤S4、输出磁强计仲裁结果。本发明专利技术引入卫星轨道有效标志和卫星当前轨道系地磁矢量进行判断以及磁强计互判，提高了磁强计数据可靠性。计数据可靠性。计数据可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星磁强计综合仲裁方法及装置


[0001]本专利技术涉及航天器姿态控制
，更具体的说，涉及一种卫星磁强计综合仲裁方法及装置。

技术介绍

[0002]磁强计是测量磁感应强度的仪器。在工业、农业、交通运输、国防、航空航天、海洋、气象、医疗卫生等领域均有广泛应用。在卫星姿态测控中,可通过磁强计测量空间磁场来提供卫星姿态信息。
[0003]三轴磁强计是使用磁通门原理进行磁场测量。磁通门原理遵循于法拉第电磁感应定律。磁通门三轴磁强计是利用具有高磁导率材料的饱和特性，通过交变磁场的饱和激励进行直流磁场检测。
[0004]卫星系统对其硬件的可靠性要求较高。现有技术卫星姿态控制系统中，磁强计在完成自身有效性判断后，就进行对应使用。由于对磁强计数据未进行进一步判断分析，存在磁强计数据使用可靠性低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种卫星磁强计综合仲裁方法及装置，解决现有技术的卫星磁强计数据可靠性低的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种卫星磁强计综合仲裁方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、判断卫星轨道有效标志是否有效，如果有效则进入步骤S2，如果无效则进入步骤S3；
[0008]步骤S2、根据当前磁强计自身有效状态，分别对当前磁强计仲裁，进入步骤S4；
[0009]其中，如果当前磁强计自身有效，对当前磁强计与卫星当前轨道系地磁矢量之间进行状态互判，当互判通过时，当前磁强计仲裁有效，否则当前磁强计仲裁无效；/>[0010]步骤S3、根据所有磁强计自身有效状态，综合对所有磁强计仲裁，进入步骤S4；
[0011]其中，如果所有磁强计均自身有效，对磁强计之间进行状态互判，当互判通过时，所有磁强计仲裁有效，否则所有磁强计仲裁无效；
[0012]步骤S4、输出磁强计仲裁结果。
[0013]在一实施例中，所述磁强计至少包括第一磁强计；
[0014]所述步骤S2中，对当前磁强计与卫星当前轨道系地磁矢量之间进行状态互判，进一步包括：
[0015]步骤S21、根据卫星轨道速度、位置和地磁场模型，计算得到卫星当前轨道系地磁矢量Bo；
[0016]步骤S22、根据地面测试，确定磁强计有效性
‑
环境磁场百分比门限值ΔB
o
；
[0017]步骤S23、进行磁强计磁场强度模值B
Am
与轨道系地磁矢量的模值B
Om
互判，如果磁强计磁场强度模值B
Am
与轨道系地磁矢量的模值B
Om
满足以下表达式，则互判通过，对应表达
式如下：
[0018][0019]在一实施例中，所述步骤S22，进一步包括：
[0020]根据姿轨控半物理仿真测试试验和姿轨控软件测试试验，确定磁强计有效性
‑
环境磁场百分比门限值ΔB
o
。
[0021]在一实施例中，所述步骤S23中，磁强计磁场强度模值B
Am
与轨道系地磁矢量的模值B
Om
，对应的表达式为：
[0022][0023][0024]其中，B
Ax
、B
Ay
、B
Az
分别为第一磁强计的X、Y、Z轴测得的磁强强度，B
Ox
、B
Oy
、B
Oz
表示轨道系X、Y、Z的地磁矢量。
[0025]在一实施例中，所述磁强计至少包括第一磁强计和第二磁强计；
[0026]所述步骤S3，如果所有磁强计均自身有效，对磁强计之间进行状态互判，进一步包括：
[0027]步骤S31、根据地面测试，确定磁强计互判的门限阈值ΔB；
[0028]步骤S32、计算第一磁强计与第二磁强计的X、Y、Z轴磁场强度的差值，如果均满足以下表达式，则互判通过，对应表达式如下：
[0029]|B
Ax
‑
B
Bx
|＜ΔB；
[0030]|B
Ay
‑
B
By
|＜ΔB；
[0031]|B
Az
‑
B
Bz
|＜ΔB；
[0032]其中，B
Ax
、B
Ay
、B
Az
分别为第一磁强计的X、Y、Z轴的磁强强度，B
Bx
、B
By
、B
Bz
分别为第二磁强计的X、Y、Z轴的磁强强度。
[0033]在一实施例中，所述步骤S3，进一步包括：
[0034]如果只有单个磁强计自身有效，则对自身有效状态的磁强计仲裁有效，对自身无效的磁强计仲裁无效。
[0035]在一实施例中，所述步骤S31，进一步包括：
[0036]根据姿轨控半物理仿真测试试验和姿轨控软件测试试验，确定磁强计互判的门限阈值ΔB。
[0037]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种卫星磁强计综合仲裁装置，用于实现如上述任一项所示的卫星磁强计综合仲裁方法，包括卫星轨道有效标志采集模块，磁强计自身有效标识采集模块和综合仲裁模块：
[0038]所述卫星轨道有效标志采集模块，采集卫星轨道有效标志，发送至综合仲裁模块；
[0039]所述磁强计自身有效标识采集模块，采集磁强计自身有效状态，发送至综合仲裁模块；
[0040]所述综合仲裁模块，综合卫星轨道有效标志、轨道系地磁矢量和磁强计自身有效状态，对磁强计有效状态进行仲裁并输出磁强计仲裁结果。
[0041]在一实施例中，所述磁强计，至少包括第一磁强计和第二磁强计。
[0042]在一实施例中，所述综合仲裁模块，被配置为：
[0043]判断卫星轨道有效标志是否有效，如果有效，则根据当前磁强计自身有效状态，分别对当前磁强计仲裁，输出磁强计仲裁结果；
[0044]其中，如果当前磁强计自身有效，对当前磁强计与卫星当前轨道系地磁矢量之间进行状态互判，当互判通过时，当前磁强计仲裁有效，否则当前磁强计仲裁无效；
[0045]判断卫星轨道有效标志是否有效，如果无效，则根据所有磁强计自身有效状态，综合对所有磁强计仲裁，输出磁强计仲裁结果；
[0046]其中，如果所有磁强计均自身有效，对磁强计之间进行状态互判，当互判通过时，所有磁强计仲裁有效，否则所有磁强计仲裁无效。
[0047]本专利技术提供的一种卫星磁强计综合仲裁方法及装置，引入轨道有效标志和轨道系地磁矢量进行判断，提高了磁强计数据可靠性；引入磁强计互判，避免两个磁强计自身都有效，但两个磁强计差值较大的情况，提高了磁强计数据可靠性。
附图说明
[0048]本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星磁强计综合仲裁方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、判断卫星轨道有效标志是否有效，如果有效则进入步骤S2，如果无效则进入步骤S3；步骤S2、根据当前磁强计自身有效状态，分别对当前磁强计仲裁，进入步骤S4；其中，如果当前磁强计自身有效，对当前磁强计与卫星当前轨道系地磁矢量之间进行状态互判，当互判通过时，当前磁强计仲裁有效，否则当前磁强计仲裁无效；步骤S3、根据所有磁强计自身有效状态，综合对所有磁强计仲裁，进入步骤S4；其中，如果所有磁强计均自身有效，对磁强计之间进行状态互判，当互判通过时，所有磁强计仲裁有效，否则所有磁强计仲裁无效；步骤S4、输出磁强计仲裁结果。2.根据权利要求1所述的卫星磁强计综合仲裁方法，其特征在于，所述磁强计至少包括第一磁强计；所述步骤S2中，对当前磁强计与卫星当前轨道系地磁矢量之间进行状态互判，进一步包括：步骤S21、根据卫星轨道速度、位置和地磁场模型，计算得到卫星当前轨道系地磁矢量Bo；步骤S22、根据地面测试，确定磁强计有效性
‑
环境磁场百分比门限值ΔB
o
；步骤S23、进行磁强计磁场强度模值B
Am
与轨道系地磁矢量的模值B
Om
互判，如果磁强计磁场强度模值B
Am
与轨道系地磁矢量的模值B
Om
满足以下表达式，则互判通过，对应表达式如下：3.根据权利要求2所述的卫星磁强计综合仲裁方法，其特征在于，所述步骤S22，进一步包括：根据姿轨控半物理仿真测试试验和姿轨控软件测试试验，确定磁强计有效性
‑
环境磁场百分比门限值ΔB
o
。4.根据权利要求2所述的卫星磁强计综合仲裁方法，其特征在于，所述步骤S23中，磁强计磁场强度模值B
Am
与轨道系地磁矢量的模值B
Om
，对应的表达式为：，对应的表达式为：其中，B
Ax
、B
Ay
、B
Az
分别为第一磁强计的X、Y、Z轴测得的磁强强度，B
Ox
、B
Oy
、B
Oz
表示轨道系X、Y、Z的地磁矢量。5.根据权利要求1所述的卫星磁强计综合仲裁方法，其特征在于，所述磁强计至少包括第一磁强计和第二磁强计；所述步骤S3，如果所有磁强计均自身有效，对磁强计之间进行状态互判，进一步包括：步骤S31、根据地面测试，确定磁强计互...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞晶，赵璟，何夏维，严玲玲，宋俊辉，林晓冬，戴正升，
申请(专利权)人：上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：