[发明专利]一种磁矢量与光矢量安装矩阵微变化动态监测装置和方法

权利要求书

1.一种磁矢量与光矢量安装矩阵微变化动态监测装置，其特征在于，包括矢量磁力仪(9)、反射镜(1)、微变形监测装置、星敏感器；

所述星敏感器包括透镜二(7)和CCD(8)；

所述微变形监测装置包括透镜一(2)、位置传感器PSD(3)、分光镜(4)、光学系统(6)、激光器(5)；

所述激光器(5)以固定频率发射激光束，激光束经过分光镜(4)后分为两束激光，其中，第一束激光经透镜一(2)透射后，入射到反射镜(1)，经反射镜(1)反射，再次经透镜一(2)透射后，在位置传感器PSD(3)投射为光斑，记录矢量磁力仪(9)相对于微变形监测装置的偏转角θ，第一束激光用来检测磁矢量的微变化；

第二束激光经光学系统(6)，垂直入射到星敏感器内，经透镜二(7)透射后，在CCD(8)投射为光斑，记录星敏感器相对于微变形测量装置的偏转角α，第二束激光用来监测光矢量的微变化。

2.根据权利要求1所述的磁矢量与光矢量安装矩阵微变化动态监测装置，其特征在于，所述反射镜(1)与所述矢量磁力仪(9)共基准面安装。

3.根据权利要求1所述的磁矢量与光矢量安装矩阵微变化动态监测装置，其特征在于，所述微变形监测装置与星敏感器共基准面安装，并置于星敏感器旁边。

4.根据权利要求1所述的磁矢量与光矢量安装矩阵微变化动态监测装置，其特征在于，所述矢量磁力仪(9)与星敏感器采用一体化安装。

5.一种磁矢量与光矢量安装矩阵微变化动态监测方法，其特征在于，包括步骤：

(1)在星敏感器上建立星敏坐标系S_星敏，其安装面为xoy平面，z轴垂直于安装面；在矢量磁力仪(9)上建立磁力坐标系S_磁力仪，其安装面为xoz平面，y轴垂直于安装面；在微变形监测装置上建立测量坐标系S_测量，其安装面为x′o′z′平面，y′轴垂直于安装面；

(2)激光器(5)以固定频率发射激光束，激光束经过分光镜(4)后分为两束激光，第一束激光经透镜一(2)透射后，入射到反射镜(1)，经反射镜(1)反射，再次经透镜一(2)透射后，在位置传感器PSD(3)投射为光斑，记录矢量磁力仪(9)相对于微变形检测装置的偏转角θ；第二束激光经过光学系统(6)，垂直入射到星敏感器内，经透镜二(7)透射后，在CCD(8)投射为光斑，记录星敏感器相对于微变形检测装置的偏转角α；

(3)矢量磁力仪(9)相对微变形监测装置在磁力坐标系S_磁力仪下的微小偏转角θ＝{θ_x”θ_y”θ_z”}^T，其中，θ_x”为矢量磁力仪(9)绕x”轴旋转，θ_y”为矢量磁力仪(9)绕y”轴旋转，θ_z”为矢量磁力仪(9)绕z”轴旋转，矢量磁力仪(9)与微变形监测装置的安装矩阵关系为：

(4)星敏感器相对微变形监测装置在星敏坐标系S_星敏下的微小偏转角α＝{α_x α_y α_z}^T，其中，α_x为星敏感器绕x轴旋转，α_y为星敏感器绕绕y轴旋转，α_z为星敏感器绕绕z轴旋转，星敏感器与微变形测量装置的安装矩阵关系为：

(5)通过数学推导可得矢量磁力仪(9)磁矢量与星敏感器光矢量之间安装矩阵为：