紅外地球敏感器掃描鏡擺幅測(cè)量方法研究.pdf

1、紅外地球敏感器是人造地球衛(wèi)星上的一種姿態(tài)測(cè)量部件，它用于測(cè)量衛(wèi)星本體與地球間的姿態(tài)偏差(星上的指地基準(zhǔn)線(xiàn)與衛(wèi)星、地心連線(xiàn)間的角度偏差)，在通信衛(wèi)星中它給星上天線(xiàn)提供了指地基準(zhǔn)，紅外地球敏感器還擔(dān)負(fù)著在衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中捕獲地球、對(duì)衛(wèi)星定姿等功能。本文針對(duì)擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器開(kāi)展掃描鏡擺幅測(cè)試技術(shù)研究。 掃描鏡是擺動(dòng)掃描式紅外地球敏感器的擺動(dòng)關(guān)鍵部件，它的性能直接影響整星的精度和可靠性，其擺角與擺動(dòng)頻率的測(cè)試一直是急待解決的技術(shù)難

2、題。在掃描鏡擺幅測(cè)試技術(shù)研究中，提出了一種用于掃描鏡擺角激光實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、非接觸自動(dòng)測(cè)量方法，并研制了掃描鏡擺角動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)掃描鏡的擺動(dòng)頻率、零位角、幅值、最大與最小擺角和峰-峰值之差、峰-峰值平均等參數(shù)的動(dòng)靜態(tài)激光非接觸測(cè)量，并圖形顯示或打印輸出擺動(dòng)曲線(xiàn)，并由此確定掃描鏡的擺動(dòng)頻率。文中介紹了擺角測(cè)試系統(tǒng)、姿態(tài)給定裝置和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的組成和總體結(jié)構(gòu)，著重對(duì)掃描鏡擺角動(dòng)態(tài)測(cè)量理論和大視場(chǎng)、大相對(duì)孔徑特殊線(xiàn)性?huà)呙韫鈱W(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)

3、行了分析與探討，克服了紅外地球敏感器窗口布局和尺寸的限制，使測(cè)量結(jié)果不受入射光位置變化的影響，解決了掃描鏡擺角的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)非接觸檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。另外，論文還對(duì)線(xiàn)陣CCD用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)角技術(shù)的測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)范圍等幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討，推導(dǎo)了測(cè)量精度公式與動(dòng)態(tài)范圍公式。通過(guò)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，用計(jì)算機(jī)測(cè)量誤差軟件補(bǔ)償與修正技術(shù)，解決了測(cè)量數(shù)據(jù)誤差修正與圖形處理問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的精度進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明系統(tǒng)擺角測(cè)量范圍為0～±12