为了实现皮纳卫星的多故障在线检测,提出针对姿控系统的分层故障检测方案.该方案将系统划分为系统层和器件层,系统层基于卫星动力学与运动学模型设计非线性观测器,实现姿控分系统故障的全局监测;器件层利用动力学模型设计数字动力学陀螺,结合卡尔曼算法新息以及小波分析,实现故障的定位.通过分层检测,可以支持多器件故障的实时检测,能够检测常见的在轨姿态控制系统故障.仿真结果表明,该方案能够实现多器件同时故障的检测,适应突变、偏差、恒增益、输出卡死等故障类型,检测准确率达到92％,误检率低于2％;由于采用假设检验取代阈值判断,相对于常规小波阈值检测方法,故障检测结果的可靠性更高,适应更多的故障类型,避免了阈值的选取问题,且节省计算资源,无需大量的历史信息,能够满足在线实时检测要求.
皮纳卫星 在线检测 分层检测 多器件故障 小波变换