[发明专利]空间双星高精度跟踪指向演练装置与方法

权利要求书

1.一种基于空间双星跟踪指向演练装置的空间双星跟踪指向演练方法，其中，该空间双星跟踪指向演练装置包括底座（1）、结构支撑装置（2）、单轴微重力模拟装置（3）、大回转机构（4）、伴随星模拟装置（5）、指向评估装置（6）和目标星模拟装置（7），伴随星模拟装置（5）安装固定在单轴微重力模拟装置（3）上，单轴微重力模拟装置（3）和结构支撑装置（2）之间靠轴承相连接，大回转机构（4）套在轴承上，单轴微重力模拟装置（3）和结构支撑装置（2）之间设置有气膜，底座（1）安装在结构支撑装置（2）下，大回转机构（4）安装在结构支撑装置（2）上，并与单轴微重力模拟装置（3）的中心轴线重合，大回转机构（4）的一侧为配重块，另一侧为立柱，立柱上装有丝杠，目标星模拟装置（7）安装在丝杠上，可上下滑动，用来模拟目标星的位置，指向评估装置（6）固连在立柱底端，用来接受跟踪指向信号；

所述空间双星跟踪指向演练方法具体步骤为：

步骤一：打开气阀，空气流过单轴微重力模拟装置（3）下预留的孔，使单轴微重力模拟装置（3）与结构支撑装置（2）之间形成气膜，单轴微重力模拟装置（3）载着伴随星模拟装置（5）处于自由悬浮状态；

步骤二：单轴微重力模拟装置（3）通过与单轴微重力模拟装置（3）相连的调平上位机进行调平，操作调平上位机将单轴微重力模拟装置（3）调水平；

步骤三：伴随星模拟装置（5）和大回转机构（4）上电启动；

步骤四：轨道参数上位机导入双星轨道参数文件，双星轨道参数文件包括双星的质量、双星位置、双星除去地球引力以外的其他作用力合力的加速度、动坐标系旋转的角加速度和角速度，配置双星相对位置参数，跟踪指向参数；

步骤五：轨道参数上位机解算双星轨道参数文件，根据解算出的运动数据产生离线或在线的运动指令，将输入的双星轨道参数转化为大回转机构（4）和目标星模拟装置（7）的控制指令；

步骤六：大回转机构（4）依照控制指令绕单轴微重力模拟装置（3）的中心轴线旋转，目标星模拟装置（7）依据控制指令在立柱上滑动；

步骤七：待目标星模拟装置（7）运动到设定位置后，另一台牵引上位机依据牵引指向参数文件解算出的指向评估运动控制指令对指向评估装置（6）进行牵引，从而保证其与伴随星模拟装置（5）的相对位置关系；同时，牵引上位机依据指向评估装置（6）的姿态解算出伴随星控制指令，伴随星模拟装置（5）依据该伴随星控制指令调整其上的红外信号发射装置的方向，并发出跟踪指向信号，使跟踪指向信号被目标星模拟装置（7）接收；

步骤八：指向评估装置（6）上装有CCD，接收来自伴随星模拟装置（5）的跟踪指向信号，从而确定跟踪、指向以及姿态调整的准确性；

步骤九：当伴随星模拟装置（5）发出跟踪指向信号后，另一台评估上位机发出评估信号，通过与评估上位机相连并安装在各模拟值装置上的传感器采集当前时刻的状态信息包括单轴微重力模拟装置（3）当前的姿态和速度、目标星模拟装置（7）的位置和速度以及伴随星模拟装置（5）的指向信息；评估上位机根据这些数据，通过层次分析法AHP确定效能；在完成一次评估之后，评估上位机显示相关结果，包括单轴微重力模拟装置（3）当前的姿态和速度、目标星模拟装置（7）的位置和速度以及伴随星模拟装置（5）的指向信息以及指向效能的评估结果，以便完成后续的专业评估，可进行数据和图形显示。