CN110553664B - 一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统及方法，属于卫星姿态控制技术领域。该方法可对产品地面静态及动态条件下优于0.1″精度进行测试及验证，解决了星敏感器产品难以通过试验对亚角秒级精度进行有效测试及验证的问题。该方法易于实现，使用方便，可有效节省试验成本，解放人力资源。该方法不仅可实现单个探头亚角秒精度测试与验证，同时，可对多个探头融合后实现亚角秒精度进行测试及验证，可适应众多亚角秒精度产品类型，具有很好的推广应用价值，该方法为一种切实可行、实现代价低且便于使用的甚高精度星敏感器精度测试与验证方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于星敏感器的地面精度测试验证系统及方法，属于卫星姿态控制技术领域。
背景技术
星敏感器通过对空间恒星成像，获得恒星观测矢量，采用星图匹配的方法确定星敏感器光轴在惯性空间的指向，利用星敏感器本体坐标系和卫星姿态坐标系的转换关系，确定卫星姿态。
近年来，随着卫星应用领域的不断拓展，特别是高分辨率对地观测和天文观测任务，均对卫星的控制精度和稳定度提出了更高的精度需求。从姿态测量精度角度划分，精度在10″量级的星敏感器属于常规精度星敏感器；精度在3～5″量级的属于高精度星敏感器。目前国内外主流产品多属于这两个级别，开发机构较多，产品型号也比较丰富。随着卫星高精度定位精度需求，相关单位正在研制精度优于1″的亚角秒精度星敏感器。
目前国内外星敏感器产品精度测试主要是通过仿真测试和外场观星两种方法来进行测试，分别如下所述：
1)仿真测试
目前地面通过仿真对星敏精度进行分析和验证，主要是根据产品设计参数模拟不同条件下星图，之后利用软件算法(与产品上软件算法一致)对模拟星图进行处理，得到不同条件下星敏感器姿态数据，最后对姿态数据进行分析处理，给出不同条件下星敏感器测量精度；对于多探头星敏感器，可利用仿真工具对探头与探头之间安装阵漂移偏差的估计精度进行仿真测试和验证。
2)观星试验
观星试验主要是通过控制转台，采集不同角度速度下一段时间内星敏感器的姿态数据，之后利用精度分析方法对姿态数据进行处理，得到不同角速度下星敏感器测量精度。目前观星试验得到星敏感器测量误差主要包括星敏感器高频误差和视场相关低频误差两部分。
则对于星敏感器产品，其精度测试与验证主要手段是外场观星试验。但该方法受外场观测条件影响较大，特别是观测站大气视宁度。对于亚角秒精度星敏感器，其对外场观测条件提出更高精度要求。通过对国内天文台相关测试数据进行分析，目前国内观测条件最好的云南丽江天文观测站平均视宁度约为0.7″，常年基本维持在0.9″以下，具备亚角秒级精度产品测试的基本条件。但目前云南丽江天文观测站观星条件存在以下问题：
(1)观测条件相对简单，尚无配套测试设备，无法进行产品动态精度测试；
(2)气候多变，大部分时间为雨季，可观测天数较少，难以实现产品在交付时间内完成产品精度测试；
(3)观测成本较高，每台产品均需前往丽江天文观测站进行精度测试及验证，需要花费大量精力、物力及人力等资源。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统及方法，该方法可对产品地面静态及动态条件下优于0.1″精度进行测试及验证，解决了星敏感器产品难以通过试验对亚角秒级精度进行有效测试及验证的问题。该方法易于实现，使用方便，可有效节省试验成本，解放人力资源。该方法不仅可实现单个探头亚角秒精度测试与验证，同时，可对多个探头融合后实现亚角秒精度进行测试及验证，可适应众多亚角秒精度产品类型，具有很好的推广应用价值，该方法为一种切实可行、实现代价低且便于使用的甚高精度星敏感器精度测试与验证方法。
本发明的技术解决方案是：
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，该系统包括气浮光学平台、若干个多星模拟器、光源和产品支架；
所述的多星模拟器的数量与待测亚角秒星敏感器的探头数量一致；多星模拟器的像面移动精度需优于d，d＝tanθ×f，θ为测量精度，f为多星模拟器焦距；像面移动范围需大于±f×tan(2ω/2)，其中2ω为产品的视场角，f为多星模拟器的焦距。多星模拟器的光学参数主要包括视场、孔径及出瞳距等参数。其中视场大小需保证多星模拟器视场角能够覆盖待测产品的视场角；孔径大小保证多星模拟器出瞳与产品光学系统重合；出瞳距离需保证待测产品的入瞳与多星模拟器出瞳相重合；
所述的多星模拟器中包括用于控制分划板运动的二维运动平台，二维运动平台可实现分划板在垂直于像面光轴方向的两个方向(X轴、Y轴)高精度移动；二维运动平台的高精度平移结构可通过精密机械平移机构或者气浮平移机构等方式实现。该方法通过控制多星模拟器以不同速度运动，可对不同角速度下产品实现精度进行测试及验证，同时可对分划板运动轨迹进行控制，如通过设置设置运动周期与幅值，实现正弦运动，模拟产品在轨工作时受温度等影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化情况，对产品探头两两夹角存在周期性变化时产品融合后精度进行测试及验证。
所述的光源为可模拟任意星等光谱型发生器光源；
所述的多星模拟器焦面能够在垂直于光轴方向两个方向正交移动(X轴、Y轴)，实现模拟和测量星敏感器探头之间夹角变化；
若干个多星模拟器、光源和产品支架均放置于气浮光学平台上，待测亚角秒星敏感器通过产品支架安装在气浮光学平台上，光源通过多星模拟器后能够模拟无穷远的恒星平行光束进入到待测亚角秒星敏感器的视场内，并在待测亚角秒星敏感器的探测器上进行成像。
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法，多探头甚高精度星敏感器基于多个探头视场内星点信息进行信息融合处理，以进一步提升产品精度，其多个探头融合后实现指标优于0.6″(3σ)，单个探头实现指标优于1″(3σ)，为甚高精度、高动态和高动态性能，主要应用于遥感卫星及高分辨对地观测卫星，该方法通过控制多星模拟器分划板运动，实现不同视场小动态条件下产品精度测试及验证；通过更换多星模拟器分划板的方式实现多个探头(最多3个)不同夹角、不同视场内恒星模拟，实现多个探头融合后精度测试与验证；
该方法的步骤包括：
(1)将待测亚角秒星敏感器产品通过产品支架安装在气浮光学平台上，并使气浮光学平台处于稳定状态；
(2)控制多星模拟器的分划板工作温度在恒温20℃；
(3)通过二维运动平台使分划板进行寻零，使得所有分划板均在零位；
(4)启动光源，采集待测产品的成像图像，根据采集到的待测产品的成像图像调整光源亮度；
(5)测试光源通过多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度，并根据测试的结果调整多星模拟器的平行度，使得多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度优于5″；
(6)对待测产品上电，若需要对多探头星敏感器融合后精度进行测试及验证，则需根据星敏感器输出姿态数据对多星模拟器分划板进行确认，保证安装的分划板对应探头安装夹角与需测试安装夹角一致；若不一致，则需更换分划板，并使待测产品上电时间不小于8h；
(7)设置分划板运动速度，使分划板沿X方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
若需要对多个探头(最多3个)融合后精度进行测试及验证，则设置所有探头对应分划板均按X方向以相同恒定速度运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(8)设置分划板运动速度，使分划板沿Y方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
若需要对多个探头(最多3个)融合后精度进行测试及验证，则设置所有探头对应分划板均按Y方向以相同恒定速度运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
若需要对多探头星敏感器在轨工作时受温度等影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化时，产品融合后精度进行测试及验证，则设置其中一个探头对应分划板按一定运动周期与幅值进行周期性运动，其它分划板设置匀速运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(9)对每种工况下采集多星模拟器与星敏感器数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
将根据多星模拟器像面移动距离计算的行动位置变化量作为星点位置变化量真值，对应将根据该变化量真值计算出星敏感器各个探头姿态变化量作为姿态变化真值，将实时采集的各探头姿态数据作为测量值，统计姿态测量值与真值之间误差，即可得到星敏感器姿态测量精度。
有益效果
(1)提出了一套在实验室内对亚角秒级星敏感器产品精度进行测试及验证方法，解决了产品亚角秒级精度在地面无法进行测试及验证问题；
(2)该测试方法提出了通过控制多个多星模拟器分划板运动，实现不同视场小动态条件下产品精度测试及验证；
(3)该方法可对单个探头及多个探头实现亚角秒级精度进行测试及验证；
(4)该测试方法首次提出了通过更换多星模拟器分划板的方式实现多个探头不同夹角、不同视场内恒星模拟，不同于传统的通过设计不同产品支架进行精度测试及验证，实现方法简单且易于实现。
附图说明
图1为本发明的验证系统组合示意图。
具体实施方式
本发明提出的亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法具体实施方式如下：
(1)进行精度测试与验证试验系统方案设计；
(2)根据多星模拟器需实现重要功能及指标需求，研制满足该要求的多星模拟器、配套分划板以及多星模拟器高精度像面移动所需二维运动平台；
(3)根据待测星敏感器产品及多星模拟器外形尺寸接口等，设计及加工待测星敏感器产品支架、多星模拟器安装支架等结构组件；
(4)根据系统方案设计给出精度测试与验证试验系统布局，给出试验系统所需光学平台尺寸性能要求，研制试验组件放置所需光学平台；
(5)根据精度测试系统环境设计与要求，进行精度测试与验证试验系统所需试验室环境条件实施；
(6)待所有设备、组件就绪后，利用待测产品对精度测试验证系统功能性能进行调试、测试及验证；
(7)依据精度测试与验证试验方案，进行精度测试与验证试验；
(8)首先开启试验系统暗室温湿度及照度等环境条件控制，启动光学平台控制机构，待光学平台稳定后，将待测一台或者多台星敏感器产品安装在产品支架上；
(9)开启恒温箱，对分划板工作温度控制在恒温20℃，通过二维运动平台控制机构对分划板进行寻零，控制所有分划板均在零位；
(10)对多星模拟器光源亮度、均匀性及光管平行度等性能进行确认；
(11)对待测星敏感器上电，待星敏感器产品正常工作时间大于8个小时后开始精度测试与验证试验；
(12)设置分划板运动速度，控制分划板分别沿X方向、Y方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(13)若需要对多个探头(最多3个)融合后精度进行测试及验证，则设置所有探头对应分划板均按同一方向X方向/Y方向以相同恒定速度运动，需要模拟产品在轨工作时受温度等影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化时，则设置其中一个探头对应分划板按一定运动周期与幅值进行周期性运动，其它分划板设置匀速运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(14)对每种工况下采集多星模拟器与星敏感器数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
实施例1(单探头星敏感器精度测试及验证)
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，如图1所示，该系统包括气浮光学平台、一个多星模拟器、光源和产品支架；
所述的多星模拟器的数量为1个；
所述的多星模拟器的像面移动精度为1μm，像面移动范围大于±40mm，多星模拟器的光学参数主要包括视场、孔径及出瞳距等参数。其中视场大小需保证多星模拟器视场角能够覆盖待测产品的视场角；孔径大小保证多星模拟器出瞳与产品光学系统重合；出瞳距离需保证待测产品的入瞳与多星模拟器出瞳相重合；
所述的多星模拟器中包括用于控制分划板运动的二维运动平台，二维运动平台可实现分划板在垂直于像面光轴方向的两个方向上(X轴、Y轴)高精度移动；
二维运动平台的高精度平移结构可通过精密机械平移机构或者气浮平移机构等方式实现。该方法通过控制多星模拟器以不同速度运动，可对不同角速度下产品实现精度进行测试及验证。
所述的光源为可模拟任意星等光谱型发生器光源；
所述的多星模拟器的焦面能够在垂直于光轴方向两个方向正交移动(X轴、Y轴)，实现模拟和测量星敏感器探头之间夹角变化；
多星模拟器、光源和产品支架均放置于气浮光学平台上，待测亚角秒星敏感器通过产品支架安装在气浮光学平台上，光源通过多星模拟器后能够模拟无穷远的恒星平行光束进入到待测亚角秒星敏感器的视场内，并在待测亚角秒星敏感器的探测器上进行成像。
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法，该方法的具体步骤包括：
(1)将待测亚角秒星敏感器产品通过产品支架安装在气浮光学平台上，并使气浮光学平台处于稳定状态；
(2)控制多星模拟器的分划板工作温度在恒温20℃；
(3)通过二维运动平台使分划板进行寻零，使得所有分划板均在零位；
(4)启动光源，采集待测产品的成像图像，根据采集到的待测产品的成像图像调整光源亮度；
(5)测试光源通过多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度，并根据测试的结果调整多星模拟器的平行度，使得多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度优于5″；
(6)对待测产品上电并使待测产品上电时间不小于8h；
(7)设置分划板运动速度，使分划板沿X方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(8)设置分划板运动速度，使分划板沿Y方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(9)对每种工况下采集多星模拟器与星敏感器数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
将根据多星模拟器像面移动距离计算的行动位置变化量作为星点位置变化量真值，对应将根据该变化量真值计算出星敏感器各个探头姿态变化量作为姿态变化真值，将实时采集的各探头姿态数据作为测量值，统计姿态测量值与真值之间误差，即可得到星敏感器姿态测量精度。统计得到姿态测量误差标准差为0.3182″，则产品姿态测量误差为0.9546″(3σ)。
实施例2(多探头甚高精度星敏感器精度测试及验证)
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，该系统包括气浮光学平台、三个多星模拟器、光源和产品支架；
所述的多星模拟器的像面移动精度为1μm，像面移动范围大于±40mm，多星模拟器的光学参数主要包括视场、孔径及出瞳距等参数。其中视场大小需保证多星模拟器视场角能够覆盖待测产品的视场角；孔径大小保证多星模拟器出瞳与产品光学系统重合；出瞳距离需保证待测产品的入瞳与多星模拟器出瞳相重合；
所述的多星模拟器中包括用于控制分划板运动的二维运动平台，二维运动平台可实现分划板在垂直于像面光轴方向的两个方向上(X轴、Y轴)高精度移动；
二维运动平台的高精度平移结构可通过精密机械平移机构或者气浮平移机构等方式实现。该方法通过控制多星模拟器以不同速度运动，可对不同角速度下产品实现精度进行测试及验证，同时可对分划板运动轨迹进行控制，如通过设置设置运动周期与幅值，实现正弦运动，模拟产品在轨工作时受温度等影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化情况，对产品探头两两夹角存在周期性变化时产品融合后精度进行测试及验证。
所述的光源为可模拟任意星等光谱型发生器光源；
所述的多星模拟器的焦面能够在垂直于光轴方向两个方向正交移动(X轴、Y轴)，实现模拟和测量星敏感器探头之间夹角变化；
若干个多星模拟器、光源和产品支架均放置于气浮光学平台上，待测亚角秒星敏感器通过产品支架安装在气浮光学平台上，光源通过多星模拟器后能够模拟无穷远的恒星平行光束进入到待测亚角秒星敏感器的视场内，并在待测亚角秒星敏感器的探测器上进行成像。
多探头甚高精度星敏感器基于多个探头视场内星点信息进行信息融合处理，以进一步提升产品精度，其多个探头融合后实现指标优于0.6″(3σ)，单个探头实现指标优于1″(3σ)，为甚高精度、高动态和高动态性能，主要应用于遥感卫星及高分辨对地观测卫星，该方法通过控制多星模拟器分划板运动，实现不同视场小动态条件下产品精度测试及验证；通过更换多星模拟器分划板的方式实现3个探头不同夹角、不同视场内恒星模拟，实现产品融合后精度测试与验证；
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法的步骤包括：
(1)将待测亚角秒星敏感器产品3个探头通过产品支架安装在气浮光学平台上，并使气浮光学平台处于稳定状态；
(2)控制多星模拟器的分划板工作温度在恒温20℃；
(3)通过二维运动平台使分划板进行寻零，使得所有分划板均在零位；
(4)启动光源，采集待测产品的成像图像，根据采集到的待测产品的成像图像调整光源亮度；
(5)测试光源通过多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度，并根据测试的结果调整多星模拟器的平行度，使得多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度优于5″；
(6)对待测产品上电，对产品探头两两夹角为90°时产品融合后精度进行测试及验证，根据星敏感器输出姿态数据对多星模拟器分划板进行确认，保证安装的分划板对应探头安装夹角为90°；使待测产品上电时间不小于8h；
(7)设置所有探头对应分划板均按X方向以0.06°/s速度运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(8)设置所有探头对应分划板均按Y方向以0.06°/s速度运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(9)对每种工况下采集多星模拟器与星敏感器数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
将根据多星模拟器像面移动距离计算的行动位置变化量作为星点位置变化量真值，对应将根据该变化量真值计算出星敏感器探头姿态变化量作为姿态变化真值，将实时采集的融合姿态数据作为测量值，统计融合姿态测量值与真值之间误差，即可得到星敏感器融合的姿态测量精度。统计得到姿态测量误差标准差为0.1746″，则产品姿态测量误差为0.5238″(3σ)。
实施例3(多探头星敏感器探头间安装阵变化时精度测试及验证)
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，该系统包括气浮光学平台、3个多星模拟器、光源和产品支架；
所述的多星模拟器的像面移动精度为1μm，像面移动范围大于±40mm，多星模拟器的光学参数主要包括视场、孔径及出瞳距等参数。其中视场大小需保证多星模拟器视场角能够覆盖待测产品的视场角；孔径大小保证多星模拟器出瞳与产品光学系统重合；出瞳距离需保证待测产品的入瞳与多星模拟器出瞳相重合；
所述的多星模拟器中包括用于控制分划板运动的二维运动平台，二维运动平台可实现分划板在垂直于像面光轴方向的两个方向上(X轴、Y轴)高精度移动；
二维运动平台的高精度平移结构可通过精密机械平移机构或者气浮平移机构等方式实现。该方法通过控制多星模拟器以不同速度运动，可对不同角速度下产品实现精度进行测试及验证，同时可对分划板运动轨迹进行控制，如通过设置设置运动周期与幅值，实现正弦运动，模拟产品在轨工作时受温度等影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化情况，对产品探头两两夹角存在周期性变化时产品融合后精度进行测试及验证。
所述的光源为可模拟任意星等光谱型发生器光源；
所述的多星模拟器的焦面能够在垂直于光轴方向两个方向正交移动(X轴、Y轴)，实现模拟和测量星敏感器探头之间夹角变化；
3个多星模拟器、光源和产品支架均放置于气浮光学平台上，待测亚角秒星敏感器通过产品支架安装在气浮光学平台上，光源通过多星模拟器后能够模拟无穷远的恒星平行光束进入到待测亚角秒星敏感器的视场内，并在待测亚角秒星敏感器的探测器上进行成像。
多探头甚高精度星敏感器基于多个探头视场内星点信息进行信息融合处理，以进一步提升产品精度，其多个探头融合后实现指标优于0.6″(3σ)，单个探头实现指标优于1″(3σ)，为甚高精度、高动态和高动态性能，主要应用于遥感卫星及高分辨对地观测卫星，该方法通过控制多星模拟器分划板运动，实现不同视场小动态条件下产品精度测试及验证；通过更换多星模拟器分划板的方式实现3个探头不同夹角、不同视场内恒星模拟，实现多个探头融合后精度测试与验证；
一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法的步骤包括：
(1)将待测亚角秒星敏感器产品通过产品支架安装在气浮光学平台上，并使气浮光学平台处于稳定状态；
(2)控制多星模拟器的分划板工作温度在恒温20℃；
(3)通过二维运动平台使分划板进行寻零，使得所有分划板均在零位；
(4)启动光源，采集待测产品的成像图像，根据采集到的待测产品的成像图像调整光源亮度；
(5)测试光源通过多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度，并根据测试的结果调整多星模拟器的平行度，使得多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度优于5″；
(6)对待测产品上电，对产品探头两两夹角为90°时产品融合后精度进行测试及验证，根据星敏感器输出姿态数据对多星模拟器分划板进行确认，保证安装的分划板对应探头安装夹角为90°；使待测产品上电时间不小于8h；
(7)设置探头2对应分划板按在X方向进行周期性正弦运动，运动幅值为2mm，周期为3600s，其它分划板设置匀速运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出融合姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(8)设置探头2对应分划板按在Y方向进行周期性正弦运动，运动幅值为2mm，周期为3600s，其它分划板设置匀速运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出融合姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(9)对每种工况下采集多星模拟器与星敏感器数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
将根据多星模拟器像面移动距离计算的行动位置变化量作为星点位置变化量真值，对应将根据该变化量真值计算出星敏感器探头姿态变化量作为姿态变化真值，将实时采集的融合姿态数据作为测量值，统计融合姿态测量值与真值之间误差，即可得到星敏感器融合的姿态测量精度。统计得到姿态测量误差标准差为0.1902″，则产品姿态测量误差为0.5706″(3σ)。
Claims (8)
1.一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，其特征在于：该系统包括气浮光学平台、多星模拟器、光源和产品支架；
所述的多星模拟器中包括用于控制分划板运动的二维运动平台，二维运动平台能够实现分划板在垂直于像面光轴方向的两个方向的移动；
所述的多星模拟器焦面能够在垂直于光轴方向两个方向正交移动，实现模拟和测量星敏感器探头之间夹角变化；
所述的光源为能够模拟任意星等光谱型发生器光源；
多星模拟器、光源和产品支架均放置于气浮光学平台上，待测亚角秒星敏感器通过产品支架安装在气浮光学平台上，光源通过多星模拟器后能够模拟无穷远的恒星平行光束进入到待测亚角秒星敏感器的视场内，并在待测亚角秒星敏感器的探测器上进行成像；
多星模拟器的像面移动精度优于d，d＝tanθ×f，θ为测量精度，f为多星模拟器焦距；像面移动范围大于±f×tan(2ω/2)，其中2ω为产品的视场角，f为多星模拟器的焦距；
多星模拟器的光学参数包括视场、孔径及出瞳距，其中视场大小需保证多星模拟器视场角能够覆盖待测产品的视场角；孔径大小保证多星模拟器出瞳与产品光学系统重合；出瞳距离需保证待测产品的入瞳与多星模拟器出瞳相重合。
2.根据权利要求1所述的一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，其特征在于：所述的多星模拟器的数量与待测亚角秒星敏感器的探头数量一致。
3.根据权利要求1所述的一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，其特征在于：所述的垂直于像面光轴方向的两个方向为X轴方向和Y轴方向。
4.根据权利要求1所述的一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证系统，其特征在于：二维运动平台的平移结构通过精密机械平移机构或者气浮平移机构实现，该系统通过控制多星模拟器以不同速度运动，对不同角速度下产品实现精度进行测试及验证，同时对分划板运动轨迹进行控制，实现正弦运动，模拟产品在轨工作时受温度影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化情况，对产品探头两两夹角存在周期性变化时产品融合后精度进行测试及验证。
5.一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法，其特征在于该方法的步骤包括：
(1)将待测亚角秒星敏感器产品通过产品支架安装在气浮光学平台上，并使气浮光学平台处于稳定状态；
(2)控制多星模拟器的分划板工作温度在恒温20℃；
(3)通过二维运动平台使分划板进行寻零，使得所有分划板均在零位；
(4)启动光源，采集待测产品的成像图像，根据采集到的待测产品的成像图像调整光源亮度；
(5)测试光源通过多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度，并根据测试的结果调整多星模拟器的平行度，使得多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度优于5″；
(6)对待测产品上电，并使待测产品上电时间不小于8h；
(7)设置分划板运动速度，使分划板沿X方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(8)设置分划板运动速度，使分划板沿Y方向以恒定速度进行运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(9)对步骤(7)和步骤(8)记录的数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
6.一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法，其特征在于该方法的步骤包括：
(1)将待测亚角秒星敏感器产品通过产品支架安装在气浮光学平台上，并使气浮光学平台处于稳定状态；
(2)控制多星模拟器的分划板工作温度在恒温20℃；
(3)通过二维运动平台使分划板进行寻零，使得所有分划板均在零位；
(4)启动光源，采集待测产品的成像图像，根据采集到的待测产品的成像图像调整光源亮度；
(5)测试光源通过多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度，并根据测试的结果调整多星模拟器的平行度，使得多星模拟器后出射的恒星平行光束的平行度优于5″；
(6)对待测产品上电，根据星敏感器输出姿态数据对多星模拟器分划板进行确认，保证安装的分划板对应探头安装夹角与需测试安装夹角一致；若不一致，则需更换分划板，并使待测产品上电时间不小于8h；
(7)设置所有探头对应分划板均按X方向以相同恒定速度运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(8)设置所有探头对应分划板均按Y方向以相同恒定速度运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值；
(9)对步骤(7)和步骤(8)记录的数据进行统计分析，给出待测产品精度测试结果。
7.根据权利要求6所述的一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法，其特征在于：所述的步骤(9)中，待测产品精度测试方法为：利用试验数据进行产品姿态测量精度分析方，将根据多星模拟器像面移动距离计算的行动位置变化量作为星点位置变化量真值，对应将根据该变化量真值计算出星敏感器各个探头姿态变化量作为姿态变化真值，将实时采集的各探头姿态数据作为测量值，统计姿态测量值与真值之间误差，即可得到星敏感器姿态测量精度。
8.根据权利要求6所述的一种亚角秒星敏感器地面精度测试验证方法，其特征在于：所述的步骤(8)中，若需要对多探头星敏感器在轨工作时受温度影响导致产品探头两两夹角存在周期性变化时，设置其中一个探头对应分划板按一定运动周期与幅值进行周期性运动，其它分划板设置匀速运动，在运动过程中记录多星模拟器像面移动不同距离下星点位置变化量、星敏感器输出姿态数据及多星模拟器移动距离值。
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