[发明专利]星载旋转相机在线动平衡装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种星载旋转相机在线动平衡装置及方法。

背景技术

星载旋转相机是卫星的重要部件之一，搭载在卫星上的星载旋转相机，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质量的影响。

然而，利用自动平衡技术来消除不平衡质量，必须先检测出这种相机的自身的不平衡质量。但是，现有的技术对转子的转速区间有很大的限制，对于星载相机这种超低速运动的转子，其不平衡量的幅值的频率都很低，检测效果非常差。

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平衡装置及方法，至少部分解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种星载旋转相机在线平衡装置，包括：

检测子系统，包括：振动传感器及转速传感器，其中，所述振动传感器安装在星载旋转相机的定子上，或安装在轴承与所述定子连接的外周上；所述振动传感器，用于检测所述星载旋转相机在旋转偏心导致的振动，以获得振动信号；所述转速传感器，用于检测所述星载旋转相机的相机转子的转速状况，以获得转动信号；

测量子系统，与所述检测子系统相连，用于接收所述振动信号及所述转动信号，基于所述转动信号对所述振动信号进行干扰过滤，获得过滤后的振动信号；

控制子系统，与所述测量子系统相连，用于接收所述过滤后的振动信号，基于所述振动信号及平衡策略，生成控制指令；

平衡装置，与所述控制子系统相连，包括：一个或多个平衡头；所述平衡装置，用于接收并解码所述控制指令，基于解码后的所述控制指令，调整所述平衡头相对于所述星载旋转相机的角度。

基于上述方案，所述系统，包括：无线发射电路及无线接收电路；

所述无线发射电路，用于将所述控制指令转换为无线信号，向所述平衡装置发射所述无线信号；

所述无线接收电路，用于接收所述无线信号，从所述无线信号中提取所述控制指令。

基于上述方案，所述振动传感器PVDF压电薄膜传感器，且包括三个；以等角度分布在所述定子上或与定子连接的轴承的外周上；

所述转速传感器为光电转速传感器；

所述光电转速传感器包括：第一部分和第二部分；

所述第一部分安装在所述相机转子上；

所述第二部分安装搭载所述星载旋转相机的卫星平台上；

所述第二部分，用于发射预定波长的第一光线，并检测所述第一部分反射所述第一光线形成的第二光线，基于所述第二光线的返回参数，确定所述星载旋转相机的转动信号。

基于上述方案，所述测量子系统，具体用于根据所述转动信号确定所述相机转子的转动频率，从所述振动信号中提取与所述转动频率一致的振分量作为所述过滤后的振动信号。

基于上述方案，所述平衡装置包括：与所述相机转子固定的N个平衡端面及N个平衡头，其中，每一个所述平衡头包括：两个平衡块，所述N为不小于1的整数；

所述平衡装置，用于解码后的所述控制指令，调整单个所述平衡块所述平衡面上的位置，和/或，调整同一个平衡端面上两个平衡块之前的相对角度。

本发明实施例第二方面提供一种星载旋转相机在线动平衡方法，包括：

利用振动传感器，检测所述星载旋转相机在旋转偏心导致的振动，以获得振动信号；其中，所述振动传感器安装在星载旋转相机的定子上，或安装在轴承与所述定子连接的外周上；

利用转速传感器检测所述星载旋转相机的相机转子的转速状况，以获得转动信号；

基于所述转动信号对所述振动信号进行干扰过滤，获得过滤后的振动信号；

基于所述振动信号及平衡策略，生成控制指令；

基于所述控制指令，调整一个或多个平衡头相对于所述星载旋转相机的角度。

基于上述方案，所述方法还包括：

无线信号发射电路将所述控制指令转换为无线信号，向平衡装置发射所述无线信号；

平衡装置的无线接收电路接收所述无线信号，从所述无线信号中提取所述控制指令，其中，所述平衡装置包括所述平衡头。