潘 豪，王光辉，邵梦晗，胡煜荣，罗宛臻

（北京航天自动控制研究所，北京，100854）

0 引 言

运载火箭发射技术难度大，系统复杂，是一项高风险的系统工程。随着中国不断深入开展月球探测、火星探测等重大航天工程，对运载火箭的稳定性、可靠性以及自主运行能力的要求都明显提升。在火箭各大分系统中，运载火箭动力分系统故障导致任务失败的案例最常发生[1]。

姿控喷管作为动力系统的一种，主要用于实现运载火箭在停泊轨道滑行时的姿态控制、主发动机工作段的推进剂沉底管理等过程中[2]，其故障模式种类繁多，一旦出现故障，就会导致火箭的控制能力受损。历史上曾经出现因人为因素，导致姿控喷管出现极性故障，致使任务失败的案例。这就要求控制系统具备自适应能力与自主性，在故障情况下通过算法设计更改控制策略，实现故障后的控制重构，最大限度地挽救发射任务。

基于喷管控制的绕心运动，其姿控系统由导航装置、计算装置、执行装置以及信息传递装置组成。当计算软件、线路连接、姿控喷管[3]或其它系统出现故障（如结构安装、泄露等）时，均会引起姿控系统工作异常，若能够及时进行控制效果辨识，对非致命性故障进行快速控制重构，则仍可保证姿控系统正常工作。大多数计算软件错误、线路连接错误均可通过地面测试发现，但喷管故障不容易通过测试发现。

为充分吸取历史发射失败的教训，发挥控制系统作用，解……