何夏维，蔡云泽，严玲玲

(1. 上海交通大学 电子信息与电气工程学院， 上海 200240； 2. 中国科学院微小卫星创新研究院， 上海 201203)

航空航天是人类史上最有意义的科学技术领域之一，是人类文明高度发展的重要标志.姿态及轨道控制分系统作为航天器高难度和高复杂度的重要组成分系统之一，直接决定了航天器任务的成败.反作用轮作为航天器重要的执行机构之一，仅需电能就可以进行姿态控制，针对不同任务和单机元器件等级可以持续工作数年至数十年.也正因反作用轮的重要程度，对于航天器而言，反作用轮的故障可能带来毁灭性的灾难.譬如“开普勒”太空望远镜上4个反作用轮报废2个，使得耗资6亿美元发现过 2 700 颗潜在系外行星的该望远镜无法继续工作[1].加拿大的Anik E1和E2卫星由于反作用轮故障直接导致TELESAT公司损失金额高达数千万美元.对于在轨航天器进行故障检测，尽早发现已经发生或即将发生的反作用轮故障，人为干预采取拯救措施，减少由于反作用轮故障引发航天器姿态失稳造成的直接或间接损失意义重大.

虽然基于卫星反作用轮故障检测的研究一直在持续进行，但能够投入到实际应用中的并不多.这是由于当前卫星的发展趋势越来越趋向于小型化和低成本化，出于成本和可靠性的考虑，星上运算及处理资源普遍较为紧张.因此，在轨很难做到耗费大量的资源来进行单机级的故障检测，一般仅进行简单的……