运载火箭姿态控制系统惯性器件冗余设计技术
CZ-3A系列运载火箭是我国现时期的主推运载火箭,其飞行可靠性已是成功完成未来各类卫星发射任务的关键,CZ-3A系列运载火箭安装有四框架平台(简称平台)、激光捷联惯性组合(简称捷联)、9只速率陀螺三种惯性器件,作为控制系统的敏感装置,为箭上提供姿态控制系统的姿态信息惯性基准,对其可靠性要求非常高。姿态控制系统采用惯性器件冗余技术,包括平台、捷联构成以平台为主惯组为辅的主从冗余技术和速率陀螺冗余控制技术.惯性器件冗余技术方案的基本思想是,在不增加额外硬件和不改变速率陀螺安装位置的前提下,充分利用火箭硬件所能提供的信息,即根据平台、捷联、速率陀螺三种惯性器件分别测量到箭体的姿态采样信息,通过飞行软件实现实时诊断技术,检测惯性器件的状态,出现故障后切除该惯性器件,确定出参加系统控制的姿态角或姿态角速度信号,从而保证某一惯性器件故障情况下火箭仍能稳定飞行,完成发射任务.实行冗余设计技术后,通过多发成功发射的验证了该冗余技术正确性,其中包括将”嫦娥一号”准确送入轨道的CZ-3A运载火箭,作为国内运载火箭首次成功运用速率陀螺故障诊断技术的方案得到了验证,这一思想也被应用于新一代运载火箭的冗余设计中.
运载火箭 冗余设计 姿态控制系统 惯性器件 激光捷联惯性组合 速率陀螺
孙赵根 姜杰 马卫华 胡煜荣 张惠平 车妍琳
北京航天自动控制研究所,北京,100854
国内会议
湖北宜昌
中文
349-355
2008-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）