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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器故障诊断方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115855110B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211604614.1，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器故障诊断方法是由毕诚;党朝辉;岳晓奎设计研发完成，并于2022-12-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器故障诊断方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器故障诊断方法，包括：定义无拖曳系统的坐标系，确定单一检验质量无拖曳卫星的动力学组成和静电耦合力模型，建立位移模式下无拖曳卫星的动力学模型，构造非线性状态空间方程，对姿态确定过程中的无拖曳卫星进行状态估计，生成姿态相关状态量的残差序列，进行残差卡方检验，构造卡方统计量，通过判断卡方统计量是否超出所设置的阈值，进行无拖曳卫星姿态确定传感器的故障检测；对于故障检测中检测出的故障，进行故障的初级隔离，隔离出故障的传感器后，进行故障的最终隔离。本发明无需硬件冗余，只需要各种传感器的量测数据，便可以实现位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器的故障诊断。

本发明授权一种位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器故障诊断方法在权利要求书中公布了：1.一种位移模式下无拖曳卫星姿态确定传感器故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤： 定义无拖曳系统的坐标系，确定单一检验质量无拖曳卫星的动力学组成和静电耦合力模型，建立位移模式下单一检验质量无拖曳卫星的动力学模型； 根据建立的动力学模型，构造非线性状态空间方程； 根据构造的非线性状态空间方程，对姿态确定过程中的无拖曳卫星进行状态估计，生成姿态相关状态量的残差序列； 利用生成的姿态相关状态量的残差序列，进行残差卡方检验，构造卡方统计量，通过判断卡方统计量是否超出所设置的阈值，进行无拖曳卫星姿态确定传感器的故障检测； 对于故障检测中检测出的故障，进行故障的初级隔离，隔离出故障的传感器后，进行故障的最终隔离； 所述构造非线性状态空间方程过程中，选取检验质量相对于卫星的旋转角度、角速度、位移、速度、卫星的姿态角及旋转角速度作为状态量，状态矢量和非线性状态空间方程为： 其中，为非线性函数，为系统噪声，包括检验质量和卫星本体所受到的干扰力和干扰力矩的不确定项，具体为，表示检验质量所受到的干扰力，表示卫星所受到的干扰力，表示检验质量所受到的干扰力矩，表示卫星所受到的干扰力矩； 利用扩展卡尔曼滤波器对姿态确定过程中的无拖曳卫星进行状态估计，所述扩展卡尔曼滤波器中线性化的状态空间方程为： 其中，和分别为函数对状态矢量和系统噪声的雅各比矩阵； 所述无拖曳卫星姿态确定过程中使用的传感器包括光学传感器、惯性传感器和电极笼敏感器，测量矢量为： 其中，和分别表示电极笼敏感器测得检验质量相对于卫星旋转角度和位移的测量值，表示光学传感器测得卫星本体姿态角的测量值，表示惯性传感器测得卫星本体旋转角速度的测量值； 得到的第k步残差序列为： 其中，表示第k步的测量矢量，表示测量方程的系数矩阵，表示第k步的先验估计。

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