[發明專利]一種衛星基準棱鏡的安裝方法

有效

• 申請號: 201710091029.9
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106772915B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 黃穎;李強;劉四偉;劉小慶;李金柱
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G02B7/18
• 分類號: G02B7/18
• 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

本發明公開了一種衛星基準棱鏡的安裝方法,包括如下步驟：S1、將基準棱鏡用螺釘安裝至衛星主結構上；S2、使用兩臺光學經緯儀分別準直基準棱鏡的+y面和+x面兩個鏡面，讀出兩臺經緯儀的俯仰角讀數；S3、測量衛星機械坐標系；S4、將棱鏡方位引入激光跟蹤儀；S5、建立棱鏡水平坐標系；S6、求出棱鏡坐標系與棱鏡水平坐標系關系；S7、求出基準棱鏡與衛星機械基準的關系；S8、調整基準棱鏡。本發明通過經緯儀與激光跟蹤儀的聯合測量實現衛星基準棱鏡的安裝調整，滿足了大型桁架衛星基準棱鏡測量安裝要求，可實現不同衛星型號基準棱鏡的測量安裝要求。

技術領域

本發明涉及棱鏡的測量調整方法，具體是一種衛星基準棱鏡的安裝方法。

背景技術

棱鏡是一種在衛星裝配過程中經常使用的輔助工具。其一般采用石英晶體或金屬制作，表面鍍有反射膜，制造精度高，相鄰兩個面垂直度約1″～3″，通過被用作參考坐標基準，也可固定于某部件，用作定向和定位測量的輔助測量基準。基準棱鏡是用來代替衛星本體坐標系，方便對精度單機進行測量的方形鏡面體。一般基準棱鏡安裝在衛星結構穩定、強度高的部位，如產品的承力筒、碳纖維桁架等。基準棱鏡安裝要求較高，一般的安裝精度要求與指標值為±10″。

傳統衛星機械基準的機械基準一般位于平臺承力筒與星箭分離面的幾何中心，一般采用經緯儀與精測轉臺的測量調整方法。首先將精測轉臺調平，再將衛星主結構與精測轉臺調至同軸。最后通過經緯儀與轉臺的聯合測量完成基準棱鏡的測量調整。而某些大型桁架結構衛星機械基準位于星體主結構的基準面，一般由兩個基準面構成衛星機械坐標系，因此在采用傳統方法安裝基準棱鏡時無法使用精測轉臺調整衛星水平，同時也無法將衛星機械基準與精測轉臺調整至同軸。

針對上述問題，本發明提供一種衛星基準棱鏡測量調整的方法，能夠實現大型桁架結構衛星基準棱鏡的測量調整。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

針對大型桁架結構衛星，由于其機械基準與傳統衛星不同而無法使用傳統測量調整方法的特性，本發明提供了一種衛星基準棱鏡的安裝方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種衛星基準棱鏡的安裝方法,包括如下步驟：

S1、安裝基準棱鏡

將基準棱鏡用螺釘安裝至衛星主結構上；

S2、測量棱鏡坐標系

使用兩臺光學經緯儀分別準直基準棱鏡的+y面和+x面兩個鏡面，讀出兩臺經緯儀的俯仰角讀數；

S3、測量衛星機械坐標系

使用激光跟蹤儀測量大地水平，建立大地水平坐標系，然后在所建立的大地水平坐標系中使用激光跟蹤儀測量衛星機械基準面+z面和+x面，最后使用測量的+z擬合面和+x擬合面建立衛星機械坐標系；

S4、將棱鏡方位引入激光跟蹤儀

使用經緯儀準直棱鏡，將經緯儀偏置角置零，保持經緯儀偏置角為零的同時向下轉動視準軸，在地面上適當位置放置跟蹤儀測量靶球和基座，并調整基座位置使經緯儀恰好準直跟蹤儀靶球，將基座和靶球固定后作為固定測量點，同樣的方法固定2～3個測量點，測量點均勻分布，測量點之間不小于1m；然后使用激光跟蹤儀測量固定測量點，將測量的點投影至大地水平面上，并擬合一條直線；

S5、建立棱鏡水平坐標系

以水平面法線為+z軸、以擬合直線為+y軸建立棱鏡水平坐標系，然后在激光跟蹤儀測量軟件中得出衛星機械坐標系在棱鏡水平坐標系下的矢量矩陣；

S6、求出棱鏡坐標系與棱鏡水平坐標系關系

通過基準棱鏡的兩個俯仰角計算出基準棱鏡坐標系在棱鏡水平坐標系下的矢量矩陣；