CN105606122A - 一种太阳敏感器标定与测试系统 - Google Patents

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周军
于晓洲
车路平
冯邈
薛国粮
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    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass

Abstract

本发明公开了一种太阳敏感器标定与测试系统，包括一个手动平移台、一个固定高度平板、一个电控升降台、一个太阳模拟器、一个太阳敏感器和一个三轴电动转台，手动平移台固定在固定高度平板上端面，手动平移台上端面设有横向的滑轨，三轴电动转台的底部设有与滑轨相配合的滑槽，太阳敏感器固定在三轴电动转台的工作台面中心，电控升降台固定在手动平移台一侧，太阳模拟器的底部固定在电控升降台的上端面，太阳模拟器的光束中心轴线与太阳敏感器的中心轴线的重合。与现有技术相比，本发明经过使用该系统对太阳敏感器进行标定和测试，得到了高精度的太阳敏感器标定结果，并通过测试得到了其精度。

Description

一种太阳敏感器标定与测试系统
技术领域
本发明涉及卫星测试技术领域，特别是一种太阳敏感器标定与测试系统。
背景技术
太阳敏感器是航天器中一种常用的姿态敏感器，它通过对太阳辐射光的敏感来测量太阳视线与航天器之间某一体轴之间的夹角,以对航天器进行定姿。本发明以太阳敏感器为研究对象，设计了针对太阳敏感器的低成本专用标定与测试系统。
但是现有的技术存在如下缺点：
1.成本过高；
2.对部组件安装及不同部组件之间误差没有采取相应的消除误差措施。
发明内容
本发明的目的是要提供一种太阳敏感器标定与测试系统，解决了目前太阳敏感器无法标定与测试、标定与测试精度不够以及标定与测试成本过高的问题。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种太阳敏感器标定与测试系统，包括一个手动平移台、一个固定高度平板、一个可竖直上下升降的电控升降台、一个太阳模拟器、一个太阳敏感器和一个三轴电动转台，所述手动平移台固定在固定高度平板上端面，手动平移台上端面设有横向的滑轨，三轴电动转台的底部设有与滑轨相配合的滑槽，太阳敏感器固定在三轴电动转台的工作台面中心，所述电控升降台固定在手动平移台一侧，太阳模拟器的底部固定在电控升降台的上端面，太阳模拟器的光束中心轴线与太阳敏感器的中心轴线的重合。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述太阳模拟器的光束中心轴线距水平地面高度为483-583mm，三轴电动转台的轴线中心高度为386mm，所述固定高度平板的高度为97-197mm。
与现有技术相比，本发明经过使用该系统对太阳敏感器进行标定和测试，得到了高精度的太阳敏感器标定结果，并通过测试得到了其精度。使得太阳敏感器能够有高精度的姿态角输出信息，保障航天器在轨可以正常定姿态，进一步确保航天器的在轨正常飞行。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的三轴电动转台的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2所示的一种太阳敏感器标定与测试系统，包括一个手动平移台2、一个固定高度平板1、一个可竖直上下升降的电控升降台4、一个太阳模拟器5、一个太阳敏感器7和一个三轴电动转台6，其中三轴电动转台6和太阳敏感器7均连接到设置于三轴电动转台6内的计算机(图中未视出)，手动平移台2固定在固定高度平板1上端面，手动平移台2上端面设有横向的滑轨3，三轴电动转台6的底部设有与滑轨3相配合的滑槽8，太阳敏感器5固定在三轴电动转台6的工作台面中心，所述电控升降台4固定在手动平移台2一侧，太阳模拟器5的底部固定在电控升降台4的上端面，太阳模拟器5的光束中心轴线与太阳敏感器7的中心轴线的重合。
电控升降台4用于调节太阳模拟器5光束中心轴线距水平地面的高度，该电控升降台4选用轴承导轨式结构，使用步进电机控制器驱动电机来实现其顶部水平台面的升降，太阳模拟器5光束中心轴线的高度就随电控升降台4的升降而变化，调节电控升降,4台面高度到合适位置处，即可使得太阳模拟器5的光束能够照射到三轴电动转台6的工作面上，从而保证安装在三轴转台上的太阳敏感器能够被模拟太阳光线直射。
如图3所示，三轴电动转台6为步进电机控制器驱动电机来实现三轴电动转台6工作台面绕三轴的转动，从而模拟卫星的姿态运动，三轴电动转台6包括方位轴、俯仰轴和横滚轴三个轴，其中，方位轴实现三轴电动转台6工作台面左右方向的运动，俯仰轴实现三轴电动转台6工作台面上下方向的运动，横滚轴实现绕三轴电动转台6工作台面绕自身轴线的旋转，如图我们通过三轴控制器软件来控制步进电机控制器，从而驱动各轴电机工作，实现转台台面在三轴方向上的运动。
具体地，太阳模拟器5的光束中心轴线距水平地面高度为483-583mm，三轴电动转台6的轴线中心高度为386mm，固定高度平板1的高度为97-197mm。
本发明的工作原理：将所要标定或测试的太阳敏感器7安装在三轴电动转台6的中心轴线处的工作面上，并将其与太阳模拟器5光源中心对准，通过手动推动三轴电动转台6的在滑轨3上移动从而调整三轴电动转台6与太阳模拟器5之间的距离，使太阳模拟器5光源光照强度能够模拟标定或测试所需的太阳光光照强度，通过控制三轴电动转台6三个方向轴的转动可以模拟太阳光从不同角度射向太阳敏感器7。通过计算机软件编程，将太阳敏感器7采集到的太阳模拟器光线信息转换成位置信息，记录高精度三轴电动转台6所显示信息，将两项数据相比较，便可对太阳敏感器7进行标定与测试。通过使用该系统对太阳敏感器进行标定和测试，得到了高精度的太阳敏感器标定结果，并通过测试得到了其精度。使得太阳敏感器能够有高精度的姿态角输出信息，保障航天器在轨可以正常定姿态，进一步确保航天器的在轨正常飞行。
作为一种实施方式，使用该套系统对气象卫星所使用的太阳敏感器进行了标定和测试，确定了该太阳敏感器的精度，为气象卫星在轨定姿提供了保证。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种太阳敏感器标定与测试系统，其特征在于，包括一个手动平移台、一个固定高度平板、一个可竖直上下升降的电控升降台、一个太阳模拟器、一个太阳敏感器和一个三轴电动转台，所述手动平移台固定在固定高度平板上端面，手动平移台上端面设有横向的滑轨，三轴电动转台的底部设有与滑轨相配合的滑槽，太阳敏感器固定在三轴电动转台的工作台面中心，所述电控升降台固定在手动平移台一侧，太阳模拟器的底部固定在电控升降台的上端面，太阳模拟器的光束中心轴线与太阳敏感器的中心轴线的重合。
2.根据权利要求1所述的太阳敏感器标定与测试系统，其特征在于：所述太阳模拟器的光束中心轴线距水平地面高度为483-583mm，三轴电动转台的轴线中心高度为386mm，所述固定高度平板的高度为97-197mm。
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