空間光通信終端容錯(cuò)控制方法研究.pdf

1、空間光通信是利用激光作為載波信號(hào)的一種通信方式，它是未來構(gòu)成星星通信網(wǎng)絡(luò)、星地通信網(wǎng)絡(luò)以及近地通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。容錯(cuò)控制為提高系統(tǒng)的可靠性和安全性開辟了一條新的途徑。本文以空間光通信終端為研究對(duì)象，針對(duì)空間環(huán)境干擾、光電編碼器信號(hào)故障和執(zhí)行器故障問題，對(duì)相應(yīng)的容錯(cuò)控制方法進(jìn)行了全面的分析和研究。
　　文中首先結(jié)合國內(nèi)外在軌航天器故障的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析空間環(huán)境對(duì)光通信終端在軌運(yùn)行時(shí)造成的危害和影響。并針對(duì)單粒子效應(yīng)、微重力環(huán)境和溫度

2、變化等問題，從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)終端系統(tǒng)的容錯(cuò)控制策略進(jìn)行研究，主要包括三模冗余設(shè)計(jì)、看門狗復(fù)位設(shè)計(jì)、通信時(shí)序設(shè)計(jì)等，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的地面模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)，確保光通信終端在軌運(yùn)行期間的安全性和可靠性。
　　粗瞄準(zhǔn)控制系統(tǒng)中光電編碼器信號(hào)發(fā)生跳碼故障直接影響系統(tǒng)的控制精度。針對(duì)此問題，本文分析跳碼發(fā)生的原因及表現(xiàn)形式，利用數(shù)值差分、曲線擬合和冪級(jí)數(shù)和逼近等方法設(shè)計(jì)光電編碼器信號(hào)的在線濾波方法，具有對(duì)信號(hào)跳碼的檢測(cè)、診斷與修正功能。仿真實(shí)