[發明專利]一種星敏感器探頭組合體光軸指向標定方法

有效

• 申請號: 201110460957.0
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102538825A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李春艷;盧欣;鐘紅軍;李春江;張麗華;王京海;劉婧;王東寧;李曉;劉達;梁瀟
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種星敏感器探頭組合體光軸指向標定方法，其特征在于步驟如下：

(1)在星敏感器探頭組合體組合安裝前，利用攝影測量方法對星敏感器探頭組合體的3臺星敏感器分別進行標定，得到每個星敏感器坐標系與該星敏器基準鏡之間的轉換關系，將標定好的星敏感器探頭進行組合安裝；

(2)建立包括至少6臺經緯儀的經緯儀測量系統，先利用任意2臺經緯儀相互互瞄建立經緯儀坐標系，然后利用每兩臺經緯儀對其中一個星敏感器的基準鏡進行準直獲得3個星敏感器基準鏡相對經緯儀坐標系的關系，最后根據3個星敏感器基準鏡相對經緯儀坐標系的關系得到3個星敏感器基準鏡之間的關系；

(3)利用步驟(1)得到的單個星敏感器坐標系與該星敏感器基準鏡之間的轉換關系和步驟(2)獲得的3個星敏感器基準鏡之間的關系獲得三個星敏感器坐標系之間的關系，從而實現對星敏感器探頭組合體光軸指向的標定。

2.根據權利要求1所述的一種星敏感器探頭組合體光軸指向標定方法，其特征在于：所述步驟(1)的實現方法為：

(1)建立經緯儀測量系統的坐標系，在經緯儀測量系統坐標系下對每個星敏感器的基準鏡進行準直，得到星敏感器基準鏡在經緯儀測量系統坐標系下的相對參數；

(2)利用經緯儀測量系統對標定場進行測量，得到標定場標志在經緯儀測量系統坐標系下的三維坐標；

(3)利用公共點轉換，得到標定場坐標系與經緯儀測量系統坐標系的轉換關系，從而獲得星敏感器基準鏡與標定場坐標系的關系；

(4)利用單臺星敏感器對標定場進行拍照成像，利用后方交會方法得到星敏感器坐標系與標定場坐標系的關系，得到單臺星敏感器坐標系與該星敏感器基準鏡之間的關系。

3.根據權利要求1所述的一種星敏感器探頭組合體光軸指向標定方法，其特征在于：所述步驟(2)中利用任意2臺經緯儀相互互瞄建立經緯儀坐標系的方法為：

(1)將兩臺經緯儀的望遠鏡焦距調整到無窮遠位置，互瞄十字絲使兩臺經緯儀視準軸互相平行從而完成互瞄；

(2)以6臺經緯儀中的任意一臺經緯儀為測站1，測站1為坐標原點，選取其余5臺經緯儀中的任意一臺經緯儀為測站2，測站1與測站2的連線在水平方向的投影為X軸，過測站1的鉛垂方向為Z軸，以右手法則確定Y軸，構成經緯儀坐標系。

4.根據權利要求1所述的一種星敏感器探頭組合體光軸指向標定方法，其特征在于：所述步驟(2)中獲得3個星敏感器基準鏡相對經緯儀坐標系的關系的方法為：每兩臺經緯儀對一個星敏感器基準鏡的相鄰兩個鏡面進行準直，得到相鄰兩個鏡面的X軸向量和Y軸向量，利用右手法則得到Z軸向量，根據基準鏡三個軸向量建立基準鏡坐標系，基準鏡坐標系與經緯儀坐標系的旋轉矩陣為：R=cosαxcosβxcosγxcosαycosβycosγycosαzcosβzcosγz,]]>

其中：

α_x為基準鏡坐標系的X軸相對于經緯儀坐標系X軸的夾角，

β_x為基準鏡坐標系的X軸相對于經緯儀坐標系Y軸的夾角，

γ_x為基準鏡坐標系的X軸相對于經緯儀坐標系Z軸的夾角，

α_y為基準鏡坐標系的Y軸相對于經緯儀坐標系X軸的夾角，

β_y為基準鏡坐標系的Y軸相對于經緯儀坐標系Y軸的夾角，

γ_y為基準鏡坐標系的Y軸相對于經緯儀坐標系Z軸的夾角，

α_z為基準鏡坐標系的Z軸相對于經緯儀坐標系X軸的夾角，

β_z為基準鏡坐標系的Z軸相對于經緯儀坐標系Y軸的夾角，

γ_z為基準鏡坐標系的Z軸相對于經緯儀坐標系Z軸的夾角。