[实用新型]一种星载二维指向机构测角精度检测装置

说明书

本专利公开了一种星载二维指向机构测角精度检测装置。检测装置主要包括经纬仪及经纬仪固定工装、大理石台、感应同步器前放盒、扫描与指向控制电路箱、指向机构固定工装、稳压电源、数据采集和处理计算机。检测方法通过调整指向机构安装工装实现测量轴与水平面垂直，采用感应同步器前放盒和控制电路箱实现二维视场内等间隔角度指向，每次指向角度为20角分，并用经纬仪进行测量，比对经纬仪的测量角度和感应同步器的测量角度得到测角精度数据。同理，更换安装工装进行另一维测角精度测量。本专利在二维指向机构转角受限情况下实现了视场内的测角精度检测，经测量标定后满足指标要求，为卫星在轨高的定位精度提供了保障。

技术领域

本专利涉及感应同步器测角装置测角精度检测技术领域，特别是涉及星载二维指向机构测角精度检测方法实现。

背景技术

目前，测角装置的精度直接关系到装载其设备的定位准确性，如何有效而准确的进行测量至关重要。

用于角度测量的设备有光电自准直仪、多面体棱镜、多齿分度台、经纬仪、光纤陀螺仪、更高精度的转台和动态测角仪等，经过其相互配合完成高精度角度测量。

光电自准直仪受限于视场，多面体棱镜不适合小范围摆动轴系的测试，多齿分度台不适合高密度测量。一般星载的二维指向机构通常采用经纬仪进行测角精度检测。

“基于经纬仪的感应同步器测角精度检查方法研究”(传感技术学报第21 卷第5期2008年5月)一文中采用了经纬仪检测轴系误差，这种方法测量视场大，并且适合小范围回转轴系的高密度测量。但由于二维指向机构为两维耦合在一起进行运动，该方法无法满足其测角精度测量。

专利“一种高精度动态测角装置及方法”(CN105091844A)，该发明提出高精度动态测角技术，利用激光陀螺进行动态测角精度测量标定。

由于航天应用的特殊性，本专利涉及到的二维指向机构的转角范围有限，无法采用激光陀螺仪进行校准测量。且二维指向机构为两维耦合结构，需要对其东西南北维进行独立测量。两维测量过程中需保证正交，需设计专门的工装进行测量。

因此采用经纬仪配合二维指向机构两维工装进行视场范围内的测角精度标定。

发明内容

为了适应星载二维指向机构的摆动范围受限和二维耦合的特性，本专利提供了一种星载二维指向机构测角精度检测装置。解决了二维指向机构的测角精度的测量问题。

本专利解决的方案是检测装置主要包括经纬仪8、经纬仪固定工装9、大理石台4、感应同步器前放盒3、扫描与指向控制电路箱5、指向机构固定工装 2、南北维测角工装10、东西维测角工装11、稳压电源7、数据采集和处理计算机6。

本专利在二维指向机构转角仅能运动±6度，角度受限情况下，采用了如下检测方法：通过调整指向机构1的东西维测角工装11实现指向机构东西轴 13与水平面垂直，采用感应同步器前放盒3和扫描与控制电路箱5实现二维视场内等间隔角度指向，每次指向的角度间隔为20角分，并用经纬仪8进行测量，比对经纬仪的测量角度和感应同步器的测量角度得到东西维测角精度数据；调整指向机构1的南北维测角工装10实现南北轴12与水平面垂直，按上述方法进行测量得到南北维测角精度数据。

检测装置中经纬仪8测角精度0.5″；大理石台4平整度为0级以上；指向机构固定工装用于固定指向机构，安装平面度优于0.02mm；经纬仪固定工装9用于固定经纬仪，安装平面度优于0.02mm；南北维测角工装10和东西维测角工装11用于调节二维指向机构的测量轴与水平面的垂直度，安装平面度优于0.02mm；稳压电源7为28V电压输出，输出最大电流3A，用于给感应同步器前放盒和扫描与指向控制电路箱供电；感应同步器前放盒3用于实时采集两维角度信息，角度采样频率50KHz，测角稳定度优于0.3角秒；二维指向机构1和扫描指向控制电路箱5共同组成二维指向机构控制系统，指向控制精度优于0.5角秒；数据采集和处理计算机6获取感应同步器的角度信息用于显示。