[發(fā)明專利]一種天文導(dǎo)航系統(tǒng)軸系參數(shù)標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111435313.6
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN113847933B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段溪川;陳志凌;白亞龍;謝倫治
• 申請（專利權(quán)）人: 華中光電技術(shù)研究所（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所）
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 范三霞

1.一種天文導(dǎo)航系統(tǒng)軸系參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，包括：

通過軸系鎖定工裝將待測星體跟蹤器活動軸系鎖死后，將待測星體跟蹤器固定安裝至穹頂中心處的高精度雙軸轉(zhuǎn)臺上，記錄待測星體跟蹤器中方位、俯仰元件的測角原始值，將所述測角原始值作為星體跟蹤器零位偏置值，所述穹頂為一種室內(nèi)人工天球模擬裝置；

基于設(shè)置在穹頂中心處的高精度雙軸轉(zhuǎn)臺及鎖定的待測星體跟蹤器標(biāo)定穹頂中基準(zhǔn)星的方位、俯仰零位，并記錄轉(zhuǎn)臺方位、俯仰元件的測角原始值作為轉(zhuǎn)臺零位偏置值；

通過星體跟蹤器軟件扣除待測星體跟蹤器零位偏置值，通過轉(zhuǎn)臺控制軟件扣除轉(zhuǎn)臺零位偏置值，實現(xiàn)星體跟蹤器及轉(zhuǎn)臺的測試零位設(shè)定；

通過高精度轉(zhuǎn)臺及鎖定的待測星體跟蹤器標(biāo)定穹頂上模擬星目標(biāo)的方位、俯仰角度，將所述方位、俯仰角度作為各模擬星目標(biāo)的理論位置值；

固定雙軸轉(zhuǎn)臺至實測測角值零位處，取下待測星體跟蹤器軸系鎖定工裝后，利用星體跟蹤器軸系對模擬星目標(biāo)進(jìn)行跟蹤量測，將記錄的量測測角結(jié)果作為各模擬星目標(biāo)的實測位置值；

根據(jù)各模擬星目標(biāo)的理論位置值與實測位置值，結(jié)合軸系誤差模型解算天文導(dǎo)航系統(tǒng)軸系誤差參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過軸系鎖定工裝將待測星體跟蹤器活動軸系鎖死后，將待測星體跟蹤器固定安裝至穹頂中心處的高精度雙軸轉(zhuǎn)臺上，記錄待測星體跟蹤器中方位、俯仰元件的測角原始值具體為：

調(diào)整待測星體跟蹤器活動軸系，使跟蹤器鏡頭的水平方向?qū)?zhǔn)外部安裝靠面，鏡頭的俯仰方向水平，精度優(yōu)于第一預(yù)定值；

通過專用的星體跟蹤器軸系鎖定工裝固定待測星體跟蹤器的活動軸系，鎖定性能優(yōu)于第二預(yù)定值；

將鎖定后的待測星體跟蹤器固定在高精度雙軸轉(zhuǎn)臺上，記錄待測星體跟蹤器中方位、俯仰元件的測角原始值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于設(shè)置在穹頂中心處的高精度雙軸轉(zhuǎn)臺及鎖定的待測星體跟蹤器標(biāo)定穹頂中基準(zhǔn)星的方位、俯仰零位，并記錄轉(zhuǎn)臺方位、俯仰元件的測角原始值作為轉(zhuǎn)臺零位偏置值包括：

旋轉(zhuǎn)高精度雙軸轉(zhuǎn)臺，使待測星體跟蹤器光軸與穹頂中的基準(zhǔn)星完成方位、俯仰方向準(zhǔn)直，并使基準(zhǔn)星目標(biāo)位置穩(wěn)定于跟蹤器視場中固定位置，記錄當(dāng)前轉(zhuǎn)臺的方位、俯仰元件的測角值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過星體跟蹤器軟件扣除待測星體跟蹤器零位偏置值，通過轉(zhuǎn)臺控制軟件扣除轉(zhuǎn)臺零位偏置值，實現(xiàn)星體跟蹤器及轉(zhuǎn)臺的測試零位設(shè)定包括：

通過星體跟蹤器控制軟件設(shè)置星體跟蹤器方位、俯仰零位偏置值，計算第一實測測角值，所述第一實測測角值為星體跟蹤器原始方位、俯仰原始值與星體跟蹤器零位偏置值之差；

通過轉(zhuǎn)臺控制軟件設(shè)置轉(zhuǎn)臺方位、俯仰零位偏置值，計算第二實測測角值，所述第二實測測角值為轉(zhuǎn)臺原始方位、俯仰原始值與轉(zhuǎn)臺零位偏置值之差。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過高精度轉(zhuǎn)臺及鎖定的待測星體跟蹤器標(biāo)定穹頂上模擬星目標(biāo)的方位、俯仰角度，將所述方位、俯仰角度作為各模擬星目標(biāo)的理論位置值包括：

待測星體跟蹤器鎖定并固定于雙軸轉(zhuǎn)臺上，控制雙軸轉(zhuǎn)臺內(nèi)外環(huán)轉(zhuǎn)動，使得穹頂上的模擬星目標(biāo)成像于待測星體跟蹤器靶面坐標(biāo)系的同一位置，記錄雙軸轉(zhuǎn)臺對應(yīng)的方位、俯仰實測測角值；

重復(fù)數(shù)次直至實測測角值在一定區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定，將實測測角值的均值作為穹頂模擬星目標(biāo)的理論位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定雙軸轉(zhuǎn)臺至實測測角值零位處，取下待測星體跟蹤器軸系鎖定工裝后，利用星體跟蹤器軸系對模擬星目標(biāo)進(jìn)行跟蹤量測，將記錄的量測測角結(jié)果作為各模擬星目標(biāo)的實測位置值包括：

控制雙軸轉(zhuǎn)臺內(nèi)外環(huán)調(diào)整至實測測角值零位處，并固定轉(zhuǎn)臺內(nèi)外環(huán)軸系，取下軸系鎖定工裝，松開待測星體跟蹤器活動軸系；

利用星體跟蹤器軸系對模擬星目標(biāo)進(jìn)行跟蹤量測，使模擬星目標(biāo)成像于星體跟蹤器靶面坐標(biāo)系同一位置處，記錄星體跟蹤器的方位、俯仰實測測角值；

重復(fù)數(shù)次直至實測測角值在一定區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定，將實測測角值的均值作為穹頂模擬星目標(biāo)的方位、俯仰實際測量位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各模擬星目標(biāo)的理論位置值與實測位置值，結(jié)合軸系誤差模型解算天文導(dǎo)航系統(tǒng)軸系誤差參數(shù)具體為：

根據(jù)公式（1）（2）（3），計算軸系誤差參數(shù)：

式中，ε、θ為中間參數(shù)，A_sT（i）、E_sT（i）分別為第i個模擬星方位、俯仰實測測角值，A_pT（i）、E_pT（i）分別為第i個模擬星方位、俯仰理論位置值，為i個的算術(shù)平均值，為穹頂原始地平高度角，α、β、γ分別為視軸方位偏差、方位俯仰非正交偏差、俯仰測角零位偏差。