[發明專利]一種星地雙光路對準的地面試驗方法

有效

• 申請號: 201710986798.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107892000B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 朱振才;鄧雷;萬松;蔣虎;余金培;周依林;李曉紅
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G05D1/08;B64G7/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

1.一種星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，應用于量子衛星的星地雙光路對準的地面試驗系統，所述星地雙光路對準的地面試驗系統包括試驗星、氣浮臺子系統、地面站靜模擬器、地面站動模擬器和導軌；所述試驗星用于模擬實體衛星，包括姿控子系統和有效載荷；所述有效載荷包括密鑰通信機和糾纏發射機；所述密鑰通信機指向某一地面站以構成一個光路，所述糾纏發射機指向另一個地面站以構成另一個光路；所述氣浮臺子系統包括氣浮臺和測角儀，所述氣浮臺用于支撐所述試驗星，并帶動所述試驗星定軸轉動，所述測角儀用于測量所述氣浮臺的角位置；所述地面站靜模擬器用于模擬地面站光學接口，測量所述試驗星的跟瞄精度，所述地面站動模擬器沿所述導軌運動，用于模擬地面站相對運動；

所述星地雙光路對準的地面試驗方法包括以下步驟：

對所述星地雙光路對準的地面試驗系統進行預處理；

測試最大載荷干擾力矩條件下所述試驗星的姿控性能；

測試所述試驗星的光路捕獲功能；

測試微振動條件下所述試驗星的跟蹤精度；

測試所述試驗星的超前瞄準功能；

測試所述試驗星的量子發射光軸指向精度；

測試所述試驗星的模擬飛行性能。

2.根據權利要求1所述的星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，對所述星地雙光路對準的地面試驗系統進行預處理包括以下步驟：

測試所述試驗星的有效載荷靜態性能；

測試所述試驗星的有效載荷動態性能；

測試所述試驗星的綜合電性能；

標定所述地面站靜模擬器；

標定所述氣浮臺的測角與干擾力矩；

測試所述導軌、所述氣浮臺與所述地面站動模擬器的運動性能。

3.根據權利要求1所述的星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，測試最大載荷干擾力矩條件下所述試驗星的姿控性能包括以下步驟：

啟動所述氣浮臺和測角儀；

啟動所述姿控子系統；

將所述試驗星指向固定位置；

啟動所述有效載荷；

令所述有效載荷在最大載荷干擾力矩條件下進行姿控閉環穩態控制以及在最大載荷干擾力矩條件下進行姿控閉環對站定向；

關閉所述有效載荷；

關閉所述姿控子系統；

讀取所述測角儀獲取的角位置數據，繪制姿態指向曲線。

4.根據權利要求3所述的星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，在最大載荷干擾力矩條件下進行姿控閉環穩態控制時，所子密鑰通信機的擺鏡和所述糾纏發射機的轉臺以相位差0，90，180度進行正弦掃描運動，幅度為-5度～+5度，最大角速度為1度/s，最大角加速度為0.05度/s²。

5.根據權利要求3所述的星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，在最大載荷干擾力矩條件下進行姿控閉環對站定向時，所述密鑰通信機的擺鏡和所述糾纏發射機的轉臺以相位差0，90，180度進行正弦掃描運動，幅度為-5度～+5度，最大角速度為1度/s，最大角加速度為0.05度/s²。

6.根據權利要求3所述的星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，還包括對所述角位置數據進行差分獲得姿態角速度曲線，對所述姿態角速度進行差分獲得姿態角加速度曲線。

7.根據權利要求1所述的星地雙光路對準的地面試驗方法，其特征在于，當三軸姿態控制誤差在0.5°范圍內、俯仰/滾動姿態角范圍在±67°或以上、最大角速度達到0.7°/s、最大角加速度達到0.008°/s²時，所述試驗星的姿控性能合格。