[發明專利]航天器總裝精度測量計算方法

有效

• 申請號: 201410710525.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104504240A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 李強;凌敏;六四偉;車臘梅
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01C15/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種計算方法，具體地，涉及一種航天器總裝精度測量計算方法。

背景技術

在航天器總裝過程中，通常需要測量有效載荷、單機(如星敏、陀螺、飛輪等)與航天器基準之間以及有關載荷與載荷、單機之間的方位關系。由于航天器需要測量的待測部件往往空間狹小，結果復雜，因此普遍的做法是在這些單機或載荷上安置固定一些立方鏡，以此將其姿態或光學路徑轉換到立方鏡上。

立方鏡是由6個平面度較高的鏡面組成的正立方體，其中5個為工作面，一搬采用石英晶體或金屬制作，表面鍍有反射膜，如圖1所示。其相鄰兩個面有著較高的垂直度，垂直度加工誤差約為1″～3″。利用立方鏡的三個相鄰面的法線就可以構成一個純角度坐標系，因此對部件的姿態測量就可以轉換到對立方鏡姿態的測量。

目前立方鏡之間的方位關系都是通過經緯儀建站測量實施的。實際測量時，使用3臺及以上經緯儀進行準直、互瞄等過程，將被測對象上光學立方鏡反射面的法線聯系起來，以此計算它們之間的角度關系，如解放軍信息工程大學測繪學院的楊振等刊登的《準直測量進行高精度立方鏡間關系標定》。但目前采用的計算方法繁雜且容易出錯，應用范圍很局限。因此有必要應用一種新的航天器總裝精度測量計算方法。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種航天器總裝精度測量計算方法，其根據經緯儀的測量原理構建測站坐標系，并將立方鏡的法線矢量轉移到同一測站坐標系下，最終完成各個矢量關系的解算，簡便且不容易出錯。

根據本發明的一個方面，提供一種航天器總裝精度測量計算方法，其特征在于，所述航天器總裝精度測量計算方法包括以下步驟：

步驟一：定義經緯儀測量坐標系、各立方鏡坐標系；

步驟二：確定航天器中立方鏡方位的測量過程；

步驟三：使用單臺經緯儀坐標系變換原理進行準直鏡面矢量的方位計算；

步驟四：使用兩臺經緯儀坐標系變換原理進行互瞄方位傳遞的計算；

步驟五：利用坐標系變換計算立方鏡之間的方位關系。

優選地，所述航天器總裝精度測量計算方法結合經緯儀測量設備的特點建立測量坐標系；利用立方鏡的形狀特點建立立方鏡坐標系；經緯儀準直測量立方鏡時鏡面法線矢量的表示；經緯儀互瞄測量時其各自測量坐標系的傳遞；最后將各經緯儀測量坐標系下的鏡面矢量統一到一個測量坐標系下描述，實現立方鏡的方位關系計算。

優選地，所述步驟三的單臺經緯儀坐標系變換原理如下：經緯儀在準直時的坐標系定義為準直測站坐標系{A}，當其旋轉θ角時將產生一個新的坐標系{B}，兩個坐標系之間的變換關系為如下式：

RBA=f(θ)=cos(θ)-sin(θ)0sin(θ)cos(θ)0001.]]>

優選地，所述步驟四的兩臺經緯儀坐標系變換原理如下：兩臺經緯儀互瞄時將要進行測站坐標系的傳遞，按坐標系轉換原理可以知道變換關系為如下式：

優選地，所述經緯儀是一種基于大地水平和自身調平進行測量的儀器。