一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法与流程

本发明涉及卫星星务软件技术领域中的自主安全保护方法，特别时有关于一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法。

背景技术：

卫星星上采用的锂离子蓄电池组具有体积小、重量轻、存储电量大的优点，但同时也面临在特定条件时会失效的缺点，即当深度放电后便不再具有充电能力，因此卫星上的锂离子蓄电池应具有过放保护功能，同时当蓄电池的放电电压下降到一定的阈值时，星上应关闭不影响卫星生命安全的所有功耗单机设备(包括电加热器)，以减少锂离子蓄电池的消耗，从而保证其安全与正常使用。

当卫星姿态发生异常导致其太阳电池阵不能正常朝向太阳时，即卫星不能正常获取太阳能时，依照卫星姿轨控分系统的设计，此时姿轨控软件应进入全姿态对日定向模式，当捕获太阳成功后可使太阳电池阵朝向太阳获取太阳能。在全姿态对日定向模式中卫星主要由蓄电池组进行供电，同样面临着星上蓄电池消耗过大的危险，因此此时星上亦应关闭不影响卫星生命安全的所有功耗单机设备(可不包括电加热器)。

由于卫星上一部分单机在温度过低时单机无法正常开机启动，因此在开机前需要保证一定的温度条件，当卫星从锂离子蓄电池低电压的情况中逐渐恢复后，即电压逐渐上升后，星上应将影响单机启动的一部分电加热器开机，以便此部分单机能够正常启动工作。

综上所述，本发明涉及一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法能够根据卫星星上能源、姿态的危机情况自主的对卫星进行安全保护操作，且在卫星能源初步恢复正常后能够自主的恢复特定部分热控电加热器的程控功能，使卫星在危机状况下能够自主有效的进行自我保护，进而保障卫星可靠性与延长卫星在轨寿命。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法，能够根据卫星星上能源、姿态的危机情况自主的对卫星进行安全保护操作，且在卫星能源初步恢复正常后能够自主的恢复特定部分热控电加热器的程控功能，使卫星在危机状况下能够自主有效的进行自我保护，进而保障卫星可靠性与延长卫星在轨寿命。

本发明是根据以下技术方案实现的：

一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤s1：根据地面可上注修改的标志判断是否程控自主安全保护功能禁止；

步骤s2：设定包括两组蓄电池，判断该两组蓄电池是否出现能源危机，其中两组蓄电池包括第一组蓄电池和第二组蓄电池；

步骤s3：安全保护程控关机指令队列发送执行，其中指令队列包括关闭星上各载荷、数传分系统各单机；该指令队列的两组蓄电池只发送执行一遍；

步骤s4：热控电加热器程控禁止且关机指令队列发送执行；

步骤s5：由姿轨控分系统软件给出的标志判断是否进入全姿态对日定向控制模式；

步骤s6：继续判断两组蓄电池是否出现能源危机；

步骤s7：此时当两组蓄电池不处于能源危机时，则使安全保护程控关机指令队列发送执行，其中指令队列包括关闭星上各载荷、数传分系统各单机；该指令队列的两组蓄电池只发送执行一遍；

步骤s8：判断该两组蓄电池是否出恢复；

步骤s9：通过各电加热器程控准禁标志同时为禁止状态使热控电加热器程控禁止；

步骤s10：恢复程控对关系到载荷与数传单机在轨启动的电加热器的自主开关控制。

上述技术方案中，步骤s2或者步骤s6是通过如下方法判断的：当两组蓄电池的任何一组蓄电池电压小于安全阈值电压连续10个节拍时，则该组蓄电池出现能源危机，而当该组蓄电池处于能源危机以后，如果两组蓄电池的任何一组蓄电池电压大于安全恢复电压连续5个节拍时，则a组蓄电池不再处于能源危机。

上述技术方案中，步骤s4具体包括：首先禁止由星上程控软件对热控电加热器的自动开机关控制，而后发送各热控电加热器关机指令，该指令队列两组蓄电池且只发送执行一遍。

上述技术方案中，步骤s8是通过如下方法判断的：如果两组蓄电池的蓄电池电压都大于安全恢复电压连续80个节拍时，则该组蓄电池不再处于能源危机。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

第一，本发明提供的自主安全保护方法，能够根据卫星蓄电池电压、三轴姿态角度的现有状况与条件自主的对卫星进行安全保护操作。

第二，本发明提供的自主安全保护方法，能够在卫星蓄电池电压初步恢复正常后自主的恢复关系到载荷与数传等单机启动温度的特定部分热控电加热器的程控功能。

第三，本发明提供的自主安全保护方法，使卫星在危机状况下能够自主有效的进行自我保护，进而保障卫星可靠性与延长卫星在轨寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

图1是本发明的一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法流程图。如图1所示，本发明的一种低轨卫星星上应急与状态恢复的自主安全保护方法，包括如下步骤：

步骤s1：根据地面可上注修改的标志判断是否程控自主安全保护功能禁止；

步骤s2：设定包括两组蓄电池，判断该两组蓄电池是否出现能源危机，其中两组蓄电池包括第一组蓄电池和第二组蓄电池；

具体地，当两组蓄电池的任何一组蓄电池电压小于安全阈值电压连续10个节拍时，则该组蓄电池出现能源危机，而当该组蓄电池处于能源危机以后，如果两组蓄电池的任何一组蓄电池电压大于安全恢复电压连续5个节拍时，则a组蓄电池不再处于能源危机。

在本发明的具体实施例中，设定第一组蓄电池为a组蓄电池，第二组蓄电池为b组蓄电池，当a组(或b组)蓄电池电压小于安全阈值电压(地面上注设置数值)连续10个节拍时，则a组(或b组)蓄电池能源危机,即a组标志dana＝11(或b组标志danb＝11)，而当蓄电池处于能源危机以后，如果a组(或b组)蓄电池电压大于安全恢复电压(地面上注设置数值)连续5个节拍时，则a组(或b组)蓄电池不再处于能源危机，即a组标志dana＝00(或b组标志danb＝00)。

步骤s3：安全保护程控关机指令队列发送执行，其中指令队列包括关闭星上各载荷、数传分系统各单机；该指令队列的两组蓄电池只发送执行一遍；并且，本发明的指令队列两组蓄电池不重复发送执行。

步骤s4：热控电加热器程控禁止且关机指令队列发送执行；

本发明中，首先禁止由星上程控软件对热控电加热器的自动开机关控制，而后发送各热控电加热器关机指令。另外，此步骤的指令队列两组蓄电池不重复发送执行，且只发送执行一遍。

步骤s5：由姿轨控分系统软件给出的标志判断是否进入全姿态对日定向控制模式，即标志qzt＝11；

步骤s6：继续判断两组蓄电池是否出现能源危机；

同样地，在本发明中，当a组(或b组)蓄电池电压小于安全阈值电压(地面上注设置数值)连续10个节拍时，则a组(或b组)蓄电池能源危机，即a组标志dana＝11(或b组标志danb＝11)，而当蓄电池处于能源危机以后，如果a组(或b组)蓄电池电压大于安全恢复电压(地面上注设置数值)连续5个节拍时，则a组(或b组)蓄电池不再处于能源危机，即a组标志dana＝00(或b组标志danb＝00)。

步骤s7：此时当两组蓄电池不处于能源危机时，则使得安全保护程控关机指令队列发送执行，其中指令队列包括关闭星上各载荷、数传分系统各单机；该指令队列的两组蓄电池只发送执行一遍；此步骤的指令队列蓄电池能源危机与全姿态对日定向模式不重复发送执行。

步骤s8：判断该两组蓄电池是否出恢复；

如果两组蓄电池的蓄电池电压都大于安全恢复电压连续80个节拍时，则该组蓄电池不再处于能源危机。

本发明中，当a组和b组蓄电池电压都大于初步恢复电压(地面上注设置数值)连续80个节拍时，则a组和b组蓄电池初步恢复，即a组标志rka＝11和b组标志rkb＝11。

步骤s9：通过各电加热器程控准禁标志同时为禁止状态使热控电加热器程控禁止；

步骤s10：恢复程控对关系到载荷与数传单机在轨启动的电加热器的自主开关控制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。