[發明專利]基于激光測量的星載標校裝置

在審

• 申請號: 201710343714.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107101591A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 方無迪;楊勇;趙發剛;彭海闊;張歷濤;孫延博;王舒楠;任友良
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 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

本發明涉及一種星載標校裝置，具體地，涉及一種基于激光測量的星載標校裝置。

背景技術

在衛星工程領域，高精度載荷的指向是關注的重點，由于衛星星體結構熱變形以及機械振動的影響，高精度載荷的安裝座相對于精度基準會產生相對變形，由此使得高精度載荷指向發生小角度的相對轉動，載荷指向的轉動角度會產生偏差。

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基于激光測量的星載標校裝置，其可以對衛星載荷指向變形進行在軌測量，得到載荷指向變形量以便進行標校。

根據本發明的一個方面，提供一種基于激光測量的星載標校裝置，其特征在于，其包括主激光角度測量單元、輔激光角度測量單元、主反射鏡、輔反射鏡、數據采集與處理單元；其中，兩個激光角度測量單元安裝于精度基準座，配合裝于至少一個載荷的兩個反射鏡，通過激光PSD方法，可實現對載荷的相對轉角測量；其中，主激光角度測量單元包含激光器和PSD傳感器，激光器可發出激光打到主反射鏡再反射回來至PSD傳感器，通過檢測PSD傳感器的輸出信號就可以得到主反射鏡的二維轉角；輔激光角度測量也同理；其中主激光角度測量單元和主反射鏡完成主要測量工作，輔激光角度測量單元和輔反射鏡進行誤差補償；數據采集與處理單元實現對激光角度測量單元的控制和數據處理及傳輸；其中，主反射鏡安裝于載荷頂部，并且反射鏡朝向為斜向下成一定角度，對準基座上的主激光角度測量單元；輔反射鏡朝向為水平，對準基座上的輔激光角度測量單元；當載荷指向軸線相對基座發生相對轉動時，由主激光角度測量單元發射再經由主反射鏡反射的光線會發生對應偏轉，再由主激光角度測量單元內置的PSD位置傳感器檢測該光線偏移，最后就可以求解得到兩者的相對轉角；輔激光角度測量單元的測量原理同理。

優選地，所述輔反射鏡與輔激光角度測量單元都是水平的，為了進行誤差補償。

優選地，所述主反射鏡朝向為斜向下，對準基座上的主激光角度測量單元，為了測試距離。

優選地，所述主激光角度測量單元、輔激光角度測量單元、主反射鏡、輔反射鏡、數據采集與處理單元和載荷都位于一個衛星平臺的上方。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明可以對衛星載荷指向變形進行在軌測量，得到載荷指向變形量以便進行標校。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為基于激光測量的星載標校裝置的結構示意圖。

圖2為基于激光測量的星載標校裝置的轉角測量示意圖。

圖3為基于激光測量的星載標校裝置的誤差補償測量示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

如圖1所示，本發明基于激光測量的星載標校裝置包括主激光角度測量單元1、輔激光角度測量單元2、主反射鏡3、輔反射鏡4、數據采集與處理單元5；其中，兩個激光角度測量單元安裝于精度基準座，配合裝于至少一個載荷8的兩個反射鏡，通過激光PSD方法，可實現對載荷的相對轉角測量；其中，主激光角度測量單元包含激光器11和PSD傳感器，激光器可發出激光打到主反射鏡再反射回來至PSD傳感器12(PSD傳感器是一種能測量光點在探測器表面上連續位置的光學傳感器)，通過檢測PSD傳感器的輸出信號就可以得到主反射鏡的二維轉角；輔激光角度測量也同理；其中主激光角度測量單元和主反射鏡完成主要測量工作，輔激光角度測量單元和輔反射鏡進行誤差補償；數據采集與處理單元實現對激光角度測量單元的控制和數據處理及傳輸；其中，主反射鏡安裝于載荷頂部，并且反射鏡朝向為斜向下成一定角度，對準基座上的主激光角度測量單元；輔反射鏡朝向為水平，對準基座上的輔激光角度測量單元；當載荷指向軸線相對基座發生相對轉動時，由主激光角度測量單元發射再經由主反射鏡反射的光線會發生對應偏轉，再由主激光角度測量單元內置的PSD位置傳感器檢測該光線偏移，最后就可以求解得到兩者的相對轉角；輔激光角度測量單元的測量原理同理。

輔反射鏡4與輔激光角度測量單元2都是水平的，為了進行誤差補償。

主反射鏡3朝向為斜向下，對準基座上的主激光角度測量單元1，為了測試距離。