Алгоритм диагностики отказов двигателей ориентации МКС на основе самонастраивающейся бортовой модели динамики углового движения

1 / 17

98 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4
УДК 681.5.09 DOI: 10.18698/0236-3933-2016-4-98-114
АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИКИ ОТКАЗОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ОРИЕНТАЦИИ
МКС НА ОСНОВЕ САМОНАСТРАИВАЮЩЕЙСЯ БОРТОВОЙ МОДЕЛИ
ДИНАМИКИ УГЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ
А.В. Жирнов1
С.Н. Тимаков1, 2
1 Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С.П. Королёва, г. Королёв,
Московская обл., Российская Федерация
2 МФТИ (государственный университет), г. Долгопрудный, Московская обл.,
Российская Федерация
Аннотация Ключевые слова
Рассмотрена задача диагностики отказов двигателей ориен-
тации российского сегмента Международной космической
станции. Описан алгоритм диагностики отказов двигателей
ориентации, основанный на анализе рассогласования меж-
ду фактическим поведением динамики углового движения
космического аппарата и его бортовой моделью. Использо-
вана самонастраивающаяся бортовая модель для исключе-
ния ложной диагностики отказов, вызванной влиянием
упругих колебаний конструкции. Приведены результаты
моделирования и летных испытаний алгоритма
Международная космическая
станция, диагностика отка-
зов, двигатели ориентации,
бортовая модель, адаптивный
наблюдатель, упругие колеба-
ния
Поступила в редакцию 07.04.2015
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016
В настоящее время при выполнении угловых маневров Международной косми-
ческой станции (МКС) [1] используют реактивные двигатели ориентации (ДО)
российского сегмента (РС). Отказ двигателя, входящего в контур управления
ориентацией космического аппарата, может привести к невыполнению целевой
задачи, а также к большому расходу рабочего тела. Поэтому разработка алго-
ритмов диагностики отказов ДО является актуальной задачей.
В настоящей работе рассмотрены два возможных типа отказа: невключение
ДО, т. е. отсутствие работы двигателя при поданной команде на его включение;
невыключение ДО, т.е. продолжение работы двигателя при поданной команде на
его выключение. Для диагностики отказов ДО на МКС используют информа-
цию (квитанцию) с сигнализаторов датчиков давления в камере сгорания. Но
сигнализаторы датчиков давления есть не на всех ДО, а квитанция может быть
одна на несколько ДО. Поэтому совместно с диагностикой по квитанциям
используют алгоритм, основанный на сравнении фактического поведения ди-
намики углового движения космического аппарата и его бортовой модели.