张 翔，杨友超，赵 岩，蔡斐华，姜 爽

(中国运载火箭技术研究院，北京 100076)

随着我国空间运输和深空探测等应用日益扩展，在轨飞行器电气系统呈现出任务复杂化和载荷多样化的发展趋势。在民用航天领域、遥感、通信等方面逐渐形成全天候、全天时、稳定运行的对地观测和通信平台；在空间运输领域，将开展天地往返技术的探索；在深空探测领域，持续推进载人登月、火星、太阳系行星等探测活动[1-2]。能源系统为飞行器仪器、机电设备、火工品等负载提供电能，作为飞行器的“心脏”，不仅直接关系到电气系统功能的实现，还严重影响飞行任务成败。为适应我国未来空间飞行器任务需求，能源系统主要面临高效智能、长寿命、高可靠等难题，推动了系统设计向智能化和自主安全管理等方向的发展。

本文针对长期在轨飞行器能源系统自主管理的现实需求和研究现状分析，提出了自主管理的实现流程，从能源高效利用管理、能量平衡管理、故障隔离与重构管理三个关键环节，简要介绍了系统实现的方案和实验情况，验证系统状态监测和故障时重构的能力，满足无地面操控情况下的长时间自主安全运行需要。

1 需求分析

根据空间飞行器实际应用，能源管理的基本目标是保障飞行器任务全任务周期用电满足要求。为提高能源系统保障能力，具体需求如下：

(1)能源高效利用策略管理

对空间飞行器能源系统性能进行预计，评估系统供电能力，合理调配剩余能量和充放电策略，给出优化能源配置决策，使能源系统工作在最优状态，延长使用寿命。……