[发明专利]一种基于逻辑追溯的星敏感器空间布局方法

说明书

一种基于逻辑追溯的星敏感器空间布局方法，针对目前星敏布局独立计算不能进行联合分析、到星敏详细设计阶段才能进行星上布局工作滞后的问题，及容易出现考虑不周、影响星敏感器的有效信息提取的困难，通过占位设计和视场分析的方法，在设计之初不再需要详细的星敏三维模型，在各种参数确定后进行一体化星敏感器布置详细设计和各种分析工作，避免了设计的反复，减少了设计过程中出现问题的几率。

技术领域

本发明涉及一种基于逻辑追溯的星敏感器空间布局方法，属于星敏感器布局领域。

背景技术

星敏感器完成卫星从星箭分离开始到在轨运行直至寿命末期各任务阶段的姿态控制、轨道控制间的姿态测量。一体化星敏感器是敏感器件的一种，通过恒星矢量测量空间飞行器三轴姿态的精密仪器，以四元数的形式给出星敏感器测量坐标系相对于惯性系的三轴姿态参数，完成卫星姿态角的测量。控制器根据敏感器输出的各种信息，进行控制力和控制力矩的计算，并由执行机构产生相应的控制效果。星敏感器通过支架安装在卫星上。

星敏感器是卫星姿态测量的主要部件，对卫星姿态指向精度有严格的要求。星敏感器安装时需要考虑天线和太阳帆板等对敏感器视场的遮挡；还要考虑太阳、月亮、地球反射光和星上部件的反射光对星敏感器的影响，避免因有杂散光进入星敏感器焦平面。

目前技术采用独立计算，不能进行联合分析，并且在星敏感器有详细的设计模型后再进行后续的卫星布局等设计工作，工作严重滞后，如果有一项没有考虑到，那么将不能满足星敏的要求，无法完成星敏感器的有效信息提取。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前星敏布局独立计算不能进行联合分析、到星敏详细设计阶段才能进行星上布局工作滞后的问题，及容易出现考虑不周、影响星敏感器的有效信息提取的困难，提出了一种星敏空间布局设计方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于逻辑追溯的星敏感器空间布局方法，步骤如下：

(1)根据卫星姿态控制精度要求选取对应一体化星敏感器，利用doors系统对一体化星敏感器初始参数进行管控；

(2)根据星敏感器安装区域原则确定星敏感器安装点区域，对星敏感器进行区域内随机安装，并根据当前安装点确定星敏感器的视场点；

(3)根据目标恒星选取原则预设两颗参考目标恒星，根据星敏感器视场要求判断是否可以通过星敏感器对两颗参考目标恒星进行识别，若可以通过星敏感器对两颗参考目标恒星进行识别，则进入步骤(4)，否则，返回步骤(2)对星敏感器安装点进行调整；

(4)在步骤(3)的基础上，判断星敏感器于当前安装点是否可以满足卫星与星敏感器的光机热羽流测试要求，若满足光机热羽流测试要求，则于当前安装点进行星敏感器安装，否则返回步骤(2)对星敏感器安装点进行调整，其中，所述光机热羽流测试要求具体为光学、机械、热控及羽流分析测试要求；

(5)对安装后的星敏感器加装星模，判断加装后的星敏感器是否满足与卫星的相对安装要求。

所述星敏感器安装区域原则具体为：

于卫星背地面外表面及卫星承力筒中心线交点作为背地板坐标原点，于卫星背地面预设四个象限，以背地板坐标原点为中心，以1800～2000为直径作为禁用布局区域，并以包络外区域中距离所有蓄电池外轮廓边缘300mm处剩余区域作为星敏感器安装点区域。

所述目标恒星选取原则具体为：

(1)所选目标恒星星等需满足条件如下：目视星等大于+5等

(2)其中一颗目标恒星与卫星位置连线及另一颗目标恒星与卫星位置连线的夹角满足小于视场夹角60度。

判断星敏感器能否对两颗参考目标恒星进行识别的方法具体为：