[發明專利]一種與航天器對應的傳感器安裝方向自動識別方法

有效

• 申請號: 202010908793.2
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112097761B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 李棟;馮國松;張俊剛;劉闖;馮咬齊;樊世超;楊江;王睿;劉召顏;朱建斌;董宇輝;杜曉舟;張君;于丹;劉明輝;何玲;楊艷靜;孫浩;王瀟峰;馬功泊
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發明提供了一種與航天器對應的傳感器安裝方向自動識別方法，用以解決現有技術中傳感器安裝方向記錄工作效率低、準確率低的問題。所述傳感器安裝方向自動識別方法，基于內置陀螺儀的手持終端，在建立手持終端坐標系、航天器坐標系及傳感器坐標系后，通過掃碼識別當前傳感器的類型和坐標系，通過內置陀螺儀識別當前傳感器姿態，由手持終端得到當前傳感器的轉換坐標系，再由內置陀螺儀自動計算當前傳感器的轉換坐標系相對于航天器坐標系的轉動角度，確定當前傳感器的方向，并進行記錄。本發明實現了基于手持終端的傳感器方向判斷，可以適用于多類傳感器，有效提高與航天器對應的傳感器安裝方向的識別準確度，提高了工作效率，節約了人力資源。

技術領域

本發明屬于傳感領域，具體涉及一種與航天器對應的傳感器安裝方向自動識別方法。

背景技術

傳感器作為一種信息轉換器件，可以將被測量轉換成電信號或所需的其他信息形式，對被測量進行測量、傳輸、顯示或處理，應用于智能計算機、航天器、大氣監測、水文及地質監測等各個領域。例如，在航天器地面力學環境測試中，需要安裝大量傳感器，包括單軸、多軸加速度傳感器、角振動傳感器、力傳感器等。安裝傳感器時，需要記錄傳感器方向與航天器坐標方向的對應關系。

航天器力學環境試驗傳感器的安裝隨著航天器的總裝進程分步實施，時間跨度一般至少幾個月，圖1是現有技術中傳感器安裝和接線流程示意圖。如圖1所示，航天器力學環境試驗傳感器安裝包括如下步驟：M0.傳感器準備包括本次粘貼傳感器型號和數量檢查，導通檢查，外觀檢查，絕緣片的粘貼；輔助材料準備包括膠帶準備，鋁箔準備，膠水準備，清潔棉球準備；根據試驗大綱準備粘貼記錄表；M1.粘貼位置根據試件試驗大綱中測點布置文件要求，跟試驗方共同確定粘貼位置；M2.通過粘貼位置初步判定傳感器粘貼走向，判斷標準是粘貼好的傳感器方便走線，周圍不易與試件上別的產品沖突、周圍其他產品在試驗期間也不能影響到傳感器的輸出數據；M3.確認傳感器自身的方向定義；M4.根據試驗大綱確定安裝所在區域對應的航天器方向；M5.記錄傳感器的編號；M6.根據傳感器粘貼走向判斷傳感器與航天器方向的對應關系并記錄；M7.涂膠粘貼傳感器；M8.用膠帶進一步防護傳感器，出線。如有多個傳感器，重復步驟M1-M8；M9.接轉接線；M10.記錄連接關系；M11.制作測量系統跟蹤卡，接轉臂。

在傳感器安裝過程中，步驟M3-M6需要傳感器安裝人員根據傳感器方向的定義、航天器方向、粘貼走向確認傳感器與航天器方向的對應關系并進行記錄。一般航天器力學環境試驗需要安裝上百個傳感器，安裝時間是間斷的，歷程至少幾個月，而且有多個人參與，人工判斷坐標關系容易出現錯誤，根據經驗，方向記錄錯誤的概率在1％左右。同時，傳統的人工判斷方向和紙質記錄的方法效率低下，無法保證方向判斷的準確性，在判斷和記錄環節都容易出錯，且需要大量的人力資源。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，本發明提供了一種與航天器對應的傳感器安裝方向自動識別方法，通過手持終端內置陀螺儀，對姿態關系進行定義，實現與航天器對應的傳感器的安裝方向的自動識別和記錄，提高傳感器安裝效率，降低出錯概率。

為了實現上述目的，本發明實施例采用如下技術方案：

一種與航天器對應的傳感器安裝方向自動識別方法，所述傳感器安裝方向自動識別方法，包括如下步驟：

步驟S1，建立內置陀螺儀的手持終端坐標系，并基于手持終端坐標系輸入航天器坐標系；

步驟S2，定義傳感器坐標系，并錄入手持終端數據庫；

步驟S3，掃碼識別當前傳感器的類型和坐標系，并基于手持終端坐標系，通過內置陀螺儀識別當前傳感器姿態，由手持終端得到當前傳感器的轉換坐標系；

步驟S4,內置陀螺儀自動計算當前傳感器的轉換坐標系相對于航天器坐標系的轉動角度，確定當前傳感器的方向。

上述方案中，所述步驟S4還包括，自動記錄當前傳感器編號、類型及方向。