[其他]空間飛行器上儀器的定向補償系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86100685
• 申請日: 1986-01-22
• 公開（公告）號: CN86100685A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡爾·T·普里斯希亞;多納德·W·加布里
• 申請（專利權(quán)）人: 福特航空通訊公司
• 主分類號: B64C17/06
• 分類號: B64C17/06;B64G1/36;B64G1/28
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊曉光

本發(fā)明屬于減小空間飛行器上儀器定向誤差的領(lǐng)域，該誤差是由于一臺或多臺儀器的運動而導(dǎo)致空間飛行器的運動所引起的。

第4，437，047號美國專利公開了一種閉環(huán)控制系統(tǒng)，它向一轉(zhuǎn)矩電機提供轉(zhuǎn)矩指令信號，該電機控制一個雙自旋衛(wèi)星的儀器平臺的指向位置。如圖1所示，衛(wèi)星20包括自旋部分21和一儀器平臺22，此平臺有一個預(yù)定的視線（Line-of-sight）26。自旋部分21包括一紅外地面?zhèn)鞲衅?5，當(dāng)此傳感器鳥瞰地面時，它提供一輸出脈沖，圖3和圖4所示的控制系統(tǒng)使用了由地面?zhèn)鞲衅?5產(chǎn)生的脈沖及代表視線26的脈沖來將轉(zhuǎn)矩指令信號57、58提供給自旋部分21。

第4，143，312號美國專利公開了一種控制系統(tǒng)，用來穩(wěn)定裝在一基座上的旋轉(zhuǎn)天線以補償基座的橫搖和縱搖。圖1示出了天線1，它由兩軸變向系統(tǒng)（包括框架5）固定在一條船的甲板4所帶的平臺3上。框架5可繞水平橫搖軸8旋轉(zhuǎn)。被穩(wěn)定的平臺3可繞水平縱搖軸9旋轉(zhuǎn)。圖3給出了此控制系統(tǒng)的一部分，它包括同步發(fā)送器10R，10P來檢測天線1繞橫搖軸8和縱搖軸9的相對運動。橫搖發(fā)送器10R的輸出被加到一控制變壓器11R上，此變壓器還從船的垂直參考單元（未示出）取出一橫搖數(shù)據(jù)的輸入17。根據(jù)這一數(shù)據(jù)和相應(yīng)的縱搖數(shù)據(jù)，天線1的定位被穩(wěn)定以補償船的橫搖和縱搖。

其次的參考文獻是美國專利第4，272，455號;4，325，586號;4，375，878號;和4，418，306號。

本發(fā)明是一閉環(huán)系統(tǒng)，用來減少一臺或多臺空間飛行器儀器中的定向誤差，此誤差是由于一臺或多臺儀器的運動而導(dǎo)致飛行器運動所引起的。一臺儀器可以對其自身運動引起的誤差進行補償（自補償）。每一臺儀器都有用來指令該儀器中運動的裝置（3），和定向控制系統(tǒng)（5），用來響應(yīng)指令裝置（3）發(fā)出的指令信號（4）來在該儀器中傳遞運動。一個空間飛行器運動補償邏輯（25）與每一指令裝置（3）和定向控制裝置（5）相耦合。

空間飛行器運動補償邏輯（25）是一個電子電路，它包含一個空間飛行器運動的動態(tài)模型的代數(shù)負數(shù)。此電子線路（25）能以模擬或數(shù)字形式實現(xiàn)。

本發(fā)明能夠大大地減少飛行器儀器間的動態(tài)相互作用，同時還有一重要的附帶的效果，就是減化了地面操作。因此，這里所描述的運動補償系統(tǒng)提高每一儀器的完全獨立的運行，這就帶來既節(jié)省費用又節(jié)省人力，同時，增強了整個系統(tǒng)的效能。

在參照附圖所作的不列說明中充分地展示了本發(fā)明的這些和其它更詳細的和特殊的目的和特點。在附圖中：

圖1是可利用本發(fā)明的一顆衛(wèi)星的立體圖;

圖2是本發(fā)明的N個儀器的實施方案的概括的功能框圖;

圖3是圖2的一種特殊情況，它屬于圖1所示的動量偏置衛(wèi)星;

圖4示出了當(dāng)沒使用本發(fā)明時，對構(gòu)成圖3結(jié)構(gòu)的作為時間函數(shù)的定向誤差10的曲線;

圖5是當(dāng)使用本發(fā)明時，對構(gòu)成圖3結(jié)構(gòu)的作為時間函數(shù)的定向誤差8的曲線。

本發(fā)明可用于任何形式的空間飛行器，及飛行器上任何有限數(shù)量的儀器，如照相機，天線，太陽能電池板，這些都需要精確地定向。將用圖1所示的空間飛行器對本發(fā)明作特殊說明。此空間飛行器是NASA的GOESI/J/K氣象衛(wèi)星。圖1所示的部件包括：太陽能電池陣列11，X射線傳感器12，地磁儀13，S波段發(fā)射天線14，SAR（搜索和救援）天線15，超高頻天線16，遙測和指令天線18，地面?zhèn)鞲衅?9，S波段接收天線20，太陽反射器24，成像器1和探測器2。成像器1包括冷卻器17，孔經(jīng)23，和鏡面33。探測器2包括冷卻器21，孔經(jīng)22和鏡面32。

鏡面33和32各安裝在一個兩軸變向系統(tǒng)上，它相對于正交的X軸和Y軸以每秒多個連續(xù)位置的掃描速度有選擇地定位鏡面33和32。X軸可稱為滾轉(zhuǎn)，北/南，或仰角軸。Y軸可稱為俯仰，東/西，或方位軸。

成象器1提供地球表面的輻射度的成象，成象器1有5個通道，其中4個是紅外通道，1個是可見光通道;它的兩軸變向掃描鏡面33在地球上沿東/西通路掃過一個8公里的縱向幅區(qū)，從而同時提供各通道看到的景象的共同記錄數(shù)據(jù)。掃描區(qū)域的位置和大小由指令控制。在每一掃描幀的末尾，鏡面33轉(zhuǎn)向成象器1中的紅外黑體以便校準(zhǔn)。成象器1也可通過石油星體來校準(zhǔn)，以提供精確的地面位置和光軸的相關(guān)數(shù)據(jù)。