[发明专利]星载旋转相机在线动平衡控制方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种星载旋转相机在线动平衡控制方法及系统，所述方法包括：保持平衡头相对于星载旋转相机的当前位置、以第一角度，调整所述平衡头中每一个平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度及以第二角度调整所述平衡头中一个所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度，并以第三角度调整所述平衡头中另一个所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度之后，分别测量，测量星载旋转相机在线运动的运动状态对应的振动信息；基于振动信息计算出各个振动信息对应的振动量及固定量等，最后在不用明确平衡块的初始角度的情况下，简便确定出平衡块相对于当前角度的调整量，通过调整使得星载旋转相机的在线运动达到平衡要求条件。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，尤其涉及一种星载旋转相机在线动平衡控制方法及系统。

背景技术

旋转相机是卫星的重要部件之一，搭载在卫星上的旋转相机，称之为星载旋转相机。星载旋转相机在轨工作时需要快速而准确摄像目标，进行摄像，这对整个卫星及相机转子的平衡和稳定提出了很高的要求。星载旋转相机在设计装配过程中的质量偏心会使其在轨工作的过程中会使卫星及相机产生偏心振动，即使是非常微弱的振动也会严重威胁着相机摄像的对准精度，同时也对整个卫星的姿态稳定和寿命带来了极为不利的影响，因此必须采用自动平衡技术来尽量消除不平衡量的影响。

动平衡控制的方法是整个动平衡技术的核心及关键，也在很大程度上决定了整个动平衡方案的整体性能。现有的动平衡控制方法大都主要是针对各类大型机械，它们或者过程复杂或者控制精度及速度无法满足星上旋转相机对于动平衡快的要求，尤其是不平衡振动信号很弱的情况，这些方法无法实现有效的在线平衡，因此开发适用于针对此类转子的动平衡控制方法，以降低现有的旋转相机的动平衡实现的复杂度，或提升精度的技术方案，是非常迫切的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种星载旋转相机在线动平衡控制方法及系统，期望解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面提供一种星载旋转相机在线动平衡控制方法，包括：

保持平衡头相对于星载旋转相机的当前位置，测量星载旋转相机在线运动的运动状态，以获得第一振动信息；

基于所述第一振动信息，计算第一振动量；

以第一角度，调整所述平衡头中每一个平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度，

在调整后重新测量所述星载旋转相机在线运动的运动状态，测量第二振动信息；

基于所述第二振动信息，计算第二振动量；

基于所述第一振动量、所述第二振动量及所述第一角度，计算固定量；

以第二角度调整所述平衡头中一个所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度，并以第三角度调整所述平衡头中另一个所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度；其中，所述第一角度和第二角度互为相反数，所述第三角度和所述第一角度之和为180度；

调整后重新测量所述星载旋转相机在线运动的运动状态，测量第三振动信息；

基于所述第三振动信息，计算第三振动量；

基于所述第二振动量、所述第三振动量及所述固定量，计算所述平衡头两个所述平衡块之间夹角对应的正切值；

基于所述第一角度及所述第一振动量及所述正切值，计算出所述平衡头相对于所述星载旋转相机的角度调整参数。

基于上述方案，所述方法还包括：

基于所述角度调整参数，调整所述平衡块相对于所述星载旋转相机的相对角度；

判断调整后所述星载旋转相机的运动状态是否满足平衡要求条件；