[實用新型]一種星載二維指向機構測角精度檢測裝置

有效

• 申請號: 201721095030.0
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN207528248U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張勇;孫勝利;陳凡勝;楊萍;靳瀟倫;鄧容;劉佳;王雅靜;韓昌佩
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 李秀蘭

本專利公開了一種星載二維指向機構測角精度檢測裝置。檢測裝置主要包括經緯儀及經緯儀固定工裝、大理石臺、感應同步器前放盒、掃描與指向控制電路箱、指向機構固定工裝、穩壓電源、數據采集和處理計算機。檢測方法通過調整指向機構安裝工裝實現測量軸與水平面垂直，采用感應同步器前放盒和控制電路箱實現二維視場內等間隔角度指向，每次指向角度為20角分，并用經緯儀進行測量，比對經緯儀的測量角度和感應同步器的測量角度得到測角精度數據。同理，更換安裝工裝進行另一維測角精度測量。本專利在二維指向機構轉角受限情況下實現了視場內的測角精度檢測，經測量標定后滿足指標要求，為衛星在軌高的定位精度提供了保障。

技術領域

本專利涉及感應同步器測角裝置測角精度檢測技術領域，特別是涉及星載二維指向機構測角精度檢測方法實現。

背景技術

目前，測角裝置的精度直接關系到裝載其設備的定位準確性，如何有效而準確的進行測量至關重要。

用于角度測量的設備有光電自準直儀、多面體棱鏡、多齒分度臺、經緯儀、光纖陀螺儀、更高精度的轉臺和動態測角儀等，經過其相互配合完成高精度角度測量。

光電自準直儀受限于視場，多面體棱鏡不適合小范圍擺動軸系的測試，多齒分度臺不適合高密度測量。一般星載的二維指向機構通常采用經緯儀進行測角精度檢測。

“基于經緯儀的感應同步器測角精度檢查方法研究”(傳感技術學報第21 卷第5期2008年5月)一文中采用了經緯儀檢測軸系誤差，這種方法測量視場大，并且適合小范圍回轉軸系的高密度測量。但由于二維指向機構為兩維耦合在一起進行運動，該方法無法滿足其測角精度測量。

專利“一種高精度動態測角裝置及方法”(CN105091844A)，該發明提出高精度動態測角技術，利用激光陀螺進行動態測角精度測量標定。

由于航天應用的特殊性，本專利涉及到的二維指向機構的轉角范圍有限，無法采用激光陀螺儀進行校準測量。且二維指向機構為兩維耦合結構，需要對其東西南北維進行獨立測量。兩維測量過程中需保證正交，需設計專門的工裝進行測量。

因此采用經緯儀配合二維指向機構兩維工裝進行視場范圍內的測角精度標定。

發明內容

為了適應星載二維指向機構的擺動范圍受限和二維耦合的特性，本專利提供了一種星載二維指向機構測角精度檢測裝置。解決了二維指向機構的測角精度的測量問題。

本專利解決的方案是檢測裝置主要包括經緯儀8、經緯儀固定工裝9、大理石臺4、感應同步器前放盒3、掃描與指向控制電路箱5、指向機構固定工裝 2、南北維測角工裝10、東西維測角工裝11、穩壓電源7、數據采集和處理計算機6。

本專利在二維指向機構轉角僅能運動±6度，角度受限情況下，采用了如下檢測方法：通過調整指向機構1的東西維測角工裝11實現指向機構東西軸 13與水平面垂直，采用感應同步器前放盒3和掃描與控制電路箱5實現二維視場內等間隔角度指向，每次指向的角度間隔為20角分，并用經緯儀8進行測量，比對經緯儀的測量角度和感應同步器的測量角度得到東西維測角精度數據；調整指向機構1的南北維測角工裝10實現南北軸12與水平面垂直，按上述方法進行測量得到南北維測角精度數據。

檢測裝置中經緯儀8測角精度0.5″；大理石臺4平整度為0級以上；指向機構固定工裝用于固定指向機構，安裝平面度優于0.02mm；經緯儀固定工裝9用于固定經緯儀，安裝平面度優于0.02mm；南北維測角工裝10和東西維測角工裝11用于調節二維指向機構的測量軸與水平面的垂直度，安裝平面度優于0.02mm；穩壓電源7為28V電壓輸出，輸出最大電流3A，用于給感應同步器前放盒和掃描與指向控制電路箱供電；感應同步器前放盒3用于實時采集兩維角度信息，角度采樣頻率50KHz，測角穩定度優于0.3角秒；二維指向機構1和掃描指向控制電路箱5共同組成二維指向機構控制系統，指向控制精度優于0.5角秒；數據采集和處理計算機6獲取感應同步器的角度信息用于顯示。