一种消除空间单粒子打翻cpu寄存器对姿态影响的方法
【专利摘要】一种消除空间单粒子打翻CPU寄存器对姿态影响的方法，(1)分别计算当前姿态与前两拍姿态的最大绝对误差，得到两个误差值，将两个误差值分别与各自的判断阈值相比较，得到累计误差的计分值；(2)根据步骤(1)中累计误差的计分值判断是否发生单粒子翻转，若发生单粒子翻转，则转步骤(3)，否则转步骤(4)；(3)确定单粒子翻转是暂时故障还是长期故障；若为长期故障，则判断故障是否由轨道注入参数翻转引起的，如果是由轨道注入参数翻转引起的，则从保存的重要数据中读取最新的轨道注入初始参数更新相应参数并重新计算姿态，转(4)；否则根据有效敏感器数据采用几何定姿方法更新当前姿态，转(4)，敏感器数据无效则转安全模式，转(4)；若为暂时故障，则当前控制周期不控；(4)保存当前周期的重要数据。
【专利说明】一种消除空间单粒子打翻CPU寄存器对姿态影响的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞行器（航空和航天）的自动控制领域，涉及一种消除空间单粒子打 翻CPU寄存器对姿态影响的方法。
【背景技术】
[0002] 空间高能带电粒子环境及其对航空航天活动的影响，是当前航空航天界十分关注 的热点之一，随着微电子器件和计算机在飞行器中的广泛应用，以及微电子器件的集成度 越来越高，单粒子事件对飞行器的威胁也越来越大，常常使飞行器出现故障，甚至带来灾难 性后果。
[0003] 以往关于单粒子翻转的文献有很多，但是只是关注翻转产生机理、抗单粒子翻转 措施、单机（硬件或产品）冗余等，这些都是针对单机本身设计的研究，或者通过单机冗余 采取的双机或多机数据一致性比对的方法，而未见使用者对单机采取的软件措施研究。实 际上不管单机如何采取抗单粒子设计措施，甚至耗费很大的设计难度和生产成本，单粒子 翻转依然存在，在轨飞行器往往受单粒子事件影响打翻CPU寄存器，这会产生暂时故障或 长期故障，甚至引起姿态丢失，带来灾难性后果，因此采取软件措施来消除单粒子的影响很 有必要。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术解决问题是：针对单粒子翻转的问题，提供了一种消除空间单粒子 打翻CPU寄存器对姿态影响的方法。
[0005] 本发明的技术解决方案是：一种消除空间单粒子打翻CPU寄存器对姿态影响的方 法，包括以下步骤：
[0006] (1)分别计算当前姿态与前两拍姿态的最大绝对误差，得到两个误差值，将两个误 差值分别与各自的判断阈值相比较，得到累计误差的计
[0007] 分值；
[0008] (2)根据步骤（1)中累计误差的计分值判断是否发生单粒子翻转，若发生单粒子 翻转，则转步骤（3)，否则转步骤（4);
[0009] (3)确定单粒子翻转的类型，即暂时故障还是长期故障；若为长期故障，则判断故 障是否由轨道注入参数翻转引起的，如果是由轨道注入参数翻转引起的，则从保存的重要 数据中读取最新的轨道注入初始参数更新相应参数并重新计算姿态，之后转步骤（4);否 则根据有效敏感器数据采用几何定姿方法更新当前姿态，转步骤（4)，敏感器数据无效则转 安全模式，转步骤（4);若为暂时故障，则当前控制周期不控；
[0010] (4)保存当前周期的重要数据。
[0011] 所述步骤（1)中的累计误差的计分值Attlnvalid计算步骤如下：
[0012] (1. 1)分别计算当前姿态与前两拍姿态的绝对误差
[0013]
[0014]
【权利要求】
1. 一种消除空间单粒子打翻CPU寄存器对姿态影响的方法，其特征在于包括以下步 骤： (1) 分别计算当前姿态与前两拍姿态的最大绝对误差，得到两个误差值，将两个误差值 分别与各自的判断阈值相比较，得到累计误差的计分值； (2) 根据步骤（1)中累计误差的计分值判断是否发生单粒子翻转，若发生单粒子翻转， 则转步骤（3)，否则转步骤（4); (3) 确定单粒子翻转的类型，即暂时故障还是长期故障；若为长期故障，则判断故障是 否由轨道注入参数翻转引起的，如果是由轨道注入参数翻转引起的，则从保存的重要数据 中读取最新的轨道注入初始参数更新相应参数并重新计算姿态，之后转步骤（4);否则根 据有效敏感器数据采用几何定姿方法更新当前姿态，转步骤（4)，敏感器数据无效则转安全 模式，转步骤（4);若为暂时故障，则当前控制周期不控； (4) 保存当前周期的重要数据。
2. 根据权利要求1所述的一种消除空间单粒子打翻CPU寄存器对姿态影响的方法，其 特征在于：所述步骤（1)中的累计误差的计分值Attlnvalid计算步骤如下： (1. 1)分别计算当前姿态与前两拍姿态的绝对误差
(1. 2)判断是否MaxAttl>mattl 或MaxAtt2>matt2 ;若1\^1六1^1>1]1￡11;1;1，则六1:1:111￥31丨(1取值在 当前 Attlnvalid 值的基础上加 X ;若 MaxAtt2>matt2,则 Attlnvalid 取值在当前 Attlnvalid 值的基础上加 Y ;否则，Attlnvalid = AttlnvalidO ; 上述，叭θ，ψ、<, θ ' ，ψ '和ρ", θ ' ' ，ψ ''分别为当前、上周期、上上 周期的卫星三轴姿态；mattl、matt2为判断阈值；X和Υ为记分值，满足Χ〈0、Υ>0、Χ+Υ>0 ; Attlnvalid 尹 AttlnvalidO 则发生了单粒子翻转，AttInvalid>AttInvalidO+Y 则为长期故 障。
【文档编号】G05D1/08GK104062978SQ201410295299
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】王新民, 张俊玲, 董筠, 董文强, 奚坤, 徐子荔, 关彬 申请人:北京控制工程研究所