[发明专利]一种在轨测定充气式太阳翼展开姿态到位的方法

说明书

本发明的一个实施例公开了一种在轨测定充气式太阳翼展开姿态到位的方法，方法包括以下步骤：S101：在卫星本体上建立测试点的基准坐标系；S103：确定充气式太阳翼测试点，在测试点设置传感器并进行分组编号；S105：确定测试点传感器在充气式太阳翼展开到理想姿态的位置坐标值；S107：在轨测定测试点处传感器的位置坐标；S109：采用平方误差分析方法，测定各组测试点传感器位置处X，Y，Z轴的姿态稳定度，进而判定充气式太阳翼展开到位，进行在轨刚化。本发明只需读取粘贴在太阳翼表面测试点的传感器的位置坐标，通过对比展开到位状态测试点位置的理想设计值，采用平方误差分析方法，测定充气式太阳翼姿态是否满足展开到位要求。

技术领域

本发明涉及在轨测试充气式太阳翼领域，更具体地，涉及一种在轨测定充气式太阳翼展开姿态到位的方法。

背景技术

充气式太阳翼是一种新型的卫星太阳能供电装置，相比传统的刚性太阳翼，充气式太阳翼的翼展面积可以做到更大，以满足卫星更高功耗的需求。充气式太阳翼在地面抽取真空后可进行折叠，其折叠后的初始体积相比传统刚性太阳翼更小，重量更轻，是卫星理想的太阳能供电装置。

虽然充气式太阳翼有诸多的优点，但目前充气式太阳翼的在轨工程应用仍面临巨大的挑战，相比传统的刚性太阳翼机械式展开方式，充气式太阳翼展开过程时变性更强，且需要一定的时间进行在轨刚化，以确保其结构刚度满足基本的设计要求。而充气式太阳翼进行刚化前，需要确保其在轨展开姿态符合设计要求并保持姿态稳定，目前采用星载相机对充气式太阳翼的展开过程进行监控，但这种监控充气式太阳翼展开姿态并判断其姿态稳定的方式具有很大的弊端，充气式太阳翼表面极易反射光线，当光线较强时，由于相机感光元件动态范围的限制，镜头画面将出现曝光过度“死白”的现象，无法对太阳翼的展开姿态进行正确判断。另一方面，对于Z型折叠充气式太阳翼来说，星载相机无法对充气式太阳翼的展开线性度进行标定，继而无法对太阳翼远端的展开角度进行跟踪，一旦对展开角度判断错误且进行了误刚化，将大大降低太阳能的转化效率，会对卫星执行任务造成严重影响。

发明内容

本发明提供一种在轨测定充气式太阳翼展开姿态到位的方法，只需读取粘贴在太阳翼表面测试点的传感器的位置坐标，即可在轨测定充气式太阳翼展开的实时姿态，通过对比展开到位状态测试点位置的理想设计值，采用平方误差分析方法，测定充气式太阳翼姿态是否满足展开到位要求。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种在轨测定充气式太阳翼展开姿态到位的方法，包括以下步骤：

S101：在卫星本体上建立测试点的基准坐标系；

S103：确定充气式太阳翼测试点，在测试点设置传感器并进行分组编号，测试点记作m_ij(i,j＝1,2,3…n)，i表示测试点的分组号，j为测试点所在组中的序号；

S105：确定测试点传感器在充气式太阳翼理想展开姿态下的位置坐标值，记作[x_0ij y_0ij z_0ij]；

S107：测定充气式太阳翼在轨展开姿态下测试点处传感器的位置坐标，记作[x_1ijy_1ij z_1ij]；

S109：采用平方误差分析方法，测定各组测试点传感器位置处X，Y，Z轴的姿态稳定度，判定充气式太阳翼是否展开到位，展开到位则进行在轨刚化，展开不到位则返回步骤S107直至展开到位。

在一个具体实施例中，所述测试点要确保能够描述充气式太阳翼的展开姿态。

在一个具体实施例中，所述各组测试点传感器位置处X，Y，Z轴的姿态稳定度均不小于90％，且在轨测定过程中保持时长超过30s时，判定充气式太阳翼展开到位。