卫星在轨失效统计分析.pdf

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1、!第!"卷!第#期航!天!器!工!程2345!"!/35#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$%!%年&月'()*+*,)-.+/01/++,1/0!!!#!卫星在轨失效统计分析张!森!石!军!王九龙"北京空间飞行器总体设计部!北京!!%%%"##摘!要!从故障影响的设备&范围&时间特性等方面#对$%世纪&%年代以来国内外卫星$&$次典型在轨故障进行了分析%研究发现#发生故障的设备和发生故障的时间等都存在明显的规律性%对这些故障特性的深入研究可以制定针对性的故障防护措施#以降低卫星故障的发生率#并有助于在故障发生后采取及时正确的

2、措施以避免灾难性后果%基于上述研究#文章给出了卫星设计过程中有效规避故障的一些建议#以提高卫星的在轨存活率%关键词!卫星$故障统计$失效分析$故障防护中图分类号!2#$Ng#j!!!文献标志码!)!!文章编号!!X&N[Y&#Y#$%!%$%#[%%#![%X2-0+..'0+<*M7)-6/Q-'.C6+20-0'(0'8(-*/#*-.:('(`A)/0'I"OI;P;<>1<=C;C8CI3M'R9FIFD9MC'K=CIE+<>;!OI;P;<>!%%%"#!*7;<9##7(0

3、6-80)';9CIL9

4、CIJI<9443MC7ILI=;>;JI9CILHKC7I=IEI9<=!=9CI44;CI=S;4479JI97;>7=8DJ;J94D9CIg9+:;)6/()=9CI44;CI'9<3E94K=C9C;=C;F'M9;48DI9<94K=;='M984CRD3CIFC;3<型故障并加入了一些其他文献的资料!共分析了

5、!!引言!"&V$%%&年间的$&$次卫星故障!研究了各种失效模式对卫星任务的影响!并提出了故障规避和故在恶劣的空间环境中长期稳定工作是卫星技术障恢复的建议-本文分析结果也可用于故障对策的发展和应用的关键-虽然卫星设计中都充分考虑了针对性设计-各种因素!但仍有很多卫星在完成预定任务之前就出现严重故障!使得任务终止-也有一些卫星虽然$!分类和方法主要分系统发生了严重故障!但由于处置及时合理.功能备份完善!仍然能够完好地恢复操作!并达到设EFG!分系统分类计寿命-本文调研的故障主要来自7CCR)((SSS5研究中对卫星分系统进行如下分类)姿态

6、和轨=9C[;

7、会导致功能暂时或永久性的丧失-本文把有相同故障模式的故障算作故障源所在分系统的一次故障-例如!!""V年/)')和+')发射的0日光层观测台1"'GAG#卫星三年内先后损失了$!%N台陀螺!统计中把这些故障算作一次-单一失图$!卫星失效类型效可能带来多种故障现象!统计中把这些现象也算-;>g$!-9;48DICKRI作一次故障-失效的损失程度分为两类-一是0任务失败1!指发生了灾难性的故障!使卫星任务失败'二是0任务降级1!这种失效发生以后就要放弃部分任务!通信卫星的暂时通信中断也属于这一类-统计的$&$次失效事件中!VN次为瞬时故障!$!

8、"次为永久故障-瞬时故障一般是卫星暂时失去通信或控制指向!但很快又自动恢复'永久性故障导致卫星失去某项功能或失去某个备份部件-图N!发射后的失效时间瞬时故障的原因一般有)环境干扰