1.一種基于鋰離子蓄電池應用的衛(wèi)星在軌自主管理方法,其特征在于:設計蓄電池組電壓過低預警模式,以及當前任務終止模式、最小功耗模式、對日定向模式、蓄電池組過放保護模式四種安全保護模式,每種模式確定相應的蓄電池組電壓閾值,當蓄電池組電壓低于某一模式的閾值后,衛(wèi)星進入該模式對應的自主應急可恢復狀態(tài),從而完成衛(wèi)星在軌自主管理;
其中當前任務終止模式是指衛(wèi)星無短期有效載荷設備開機狀態(tài);最小功耗模式是指衛(wèi)星關閉了所有非必要設備,運行在非正常工作狀態(tài),此狀態(tài)下能夠通過地面的干預恢復正常工作狀態(tài)和全部的功能;對日定向模式是指衛(wèi)星在最小功耗模式的前提下,開啟了對日定向模式所需的設備,衛(wèi)星姿態(tài)轉對日模式;蓄電池組過放保護模式是指為了保護蓄電池組,而使衛(wèi)星斷電進入休眠狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于鋰離子蓄電池應用的衛(wèi)星在軌自主管理方法,其特征在于:所述每種模式確定相應的蓄電池組電壓閾值為:
(1)根據(jù)衛(wèi)星短期有效載荷的不同,一個軌道周期內(nèi)衛(wèi)星有多種工作模式,其中放電電量最多的工作模式稱為蓄電池組最惡劣工作模式,此模式下放出的電量記為Q2,衛(wèi)星以蓄電池組最惡劣工作模式工作半年后,此模式下蓄電池組的放電終壓即可作為蓄電池組電壓過低預警模式的電壓閾值,此閾值可依據(jù)蓄電池組地面壽命試驗數(shù)據(jù)給出;
(2)以蓄電池組電壓過低預警模式的電壓閾值為基準,蓄電池組再放出Q2的電量后的電壓值作為當前任務終止模式的電壓閾值;
(3)衛(wèi)星在陰影區(qū)短期有效載荷不工作時的蓄電池組放電電量記為Q3,以當前任務終止模式的電壓閾值為基準,蓄電池組再放出Q3的電量后的電壓值作為當前任務終止模式的電壓閾值;
(4)選擇單體電壓為2.7V的蓄電池組電壓V5作為過放保護模式的電壓閾值,蓄電池組放電到V5時,荷電狀態(tài)為0Ah;
(5)衛(wèi)星完成對日定向模式所需時間為T1,陰影區(qū)時間為T0;對日定向時衛(wèi)星負載功耗為P1,則衛(wèi)星完成對日定向所需蓄電池組電量其中,k1為放電調節(jié)器損耗,從蓄電池組全容量放電電壓曲線中查找蓄電池組荷電狀態(tài)為Q1時的蓄電池組電壓值,作為對日定向模式的蓄電池組電壓閾值。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于鋰離子蓄電池應用的衛(wèi)星在軌自主管理方法,其特征在于:當蓄電池組電壓低于某一模式的閾值后,衛(wèi)星進入該模式對應的自主應急可恢復狀態(tài)為:
(1)設置蓄電池組電壓過低預警標志,默認為0,設置蓄電池組電壓過低預警的電壓閾值V1,若當前蓄電池組電壓vbattery<V1,則認為蓄電池組電壓過低,需要預警,將蓄電池組電壓過低預警標志置位為1,蓄電池組電壓過低預警標志需要遙控指令進行清零,恢復默認狀態(tài);
(2)設置當前任務終止模式標志,默認為0,蓄電池組電壓低于設定的當前任務終止模式的電壓閾值V2時,將當前任務終止模式標志置為1,安全指令序列1發(fā)出,關閉短期有效載荷的設備;
(3)設置最小功耗模式標志,默認為0,蓄電池組電壓低于設定的最小功耗模式的電壓閾值V3時,將最小功耗模式標志置為1,安全指令序列2發(fā)出,順序關閉所有非必要設備,衛(wèi)星進入最小功耗模式;
(4)設置對日定向模式標志,默認為0,蓄電池組電壓低于設定的對日定向模式的電壓閾值V4時,將對日定向模式標志置為1,安全指令序列3發(fā)出,衛(wèi)星進入對日定向模式,并關閉所有非必要設備;
(5)蓄電池組電壓低于設定的蓄電池組過放保護模式的電壓閾值V5時,安全指令序列4發(fā)出,順序關閉所由可關閉設備,并發(fā)出蓄電池組放電開關斷開指令;
所述安全指令序列是指為使衛(wèi)星進入相應安全保護模式,而順序自主發(fā)出的一系列指令。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于鋰離子蓄電池應用的衛(wèi)星在軌自主管理方法,其特征在于:所述衛(wèi)星正常使用時,進入蓄電池組電壓過低預警模式后,以當前的衛(wèi)星在軌壽命和蓄電池組衰降情況為依據(jù),查閱蓄電池組地面壽命試驗等效于此在軌壽命時的試驗數(shù)據(jù),重選確定每種模式相應的蓄電池組電壓閾值,完成在軌修改。