[发明专利]空间双星高精度跟踪指向演练装置与方法

说明书

本发明提供了一种空间双星高精度跟踪指向演练装置与方法，属于飞行器地面仿真领域。本发明伴随星模拟装置安装固定在单轴微重力模拟装置上，单轴微重力模拟装置和结构支撑装置之间靠轴承相连接，高精度大回转机构套在轴承上，单轴微重力模拟装置和结构支撑装置之间设置有气膜，高精度大回转机构安装在结构支撑装置上，并与单轴微重力模拟装置的中心轴线重合，高精度大回转机构的一侧为配重块，另一侧为立柱，立柱上装有丝杠，目标星模拟装置安装在丝杠上，可上下滑动，指向评估装置固连在立柱底端。本发明一种能够实现空间双星高精度跟踪指向演练的仿真装置和方法，该装置和方法基于全物理仿真平台，具有精度高，结构简单的特点。

技术领域

本发明涉及一种空间双星高精度跟踪指向演练装置与方法，属于飞行器地面仿真领域。

背景技术

空间双星的跟踪指向仿真是当下的一个研究热点。当前国内已有的方法主要集中在数字仿真和半实物仿真领域，能够在地面对空间双星跟踪指向演练验证的装置仍然较少。空间飞行器远离地面工作环境特殊，无法在地面进行实机验证。该方法为在地面上再现空间双星跟踪指向流程提供了理论依据，进而可以通过满足给定位置和速度需求的地面转动平台的轨迹规划和跟踪控制来实现空间双星跟踪指向的地面模拟，从而降低航天器空间运动模拟的成本，缩短开发周期。因此本装置方法的提出具有重要意义。

杨彬等在《基于FLAMES的卫星对抗仿真实验系统》(舰船电子对抗，2017年2月，49卷，第1期，页码50-54)中针对卫星对抗作战行动效果难以检验的问题，提出了基于FLAMES的卫星对抗仿真实验系统，介绍了FLAMES仿真平台基本理论，搭建了卫星对抗仿真实验系统，对各分系统接口进行了设计。以《基于FLAMES的卫星对抗仿真实验系统》为代表的卫星对抗仿真装置，使用国产FLAMES软件进行对抗仿真。数字仿真难以精确复现现实空间中的工作环境，仿真精度依赖于软件的设计与调试，低于全物理仿真方法。

中国专利号CN202010826219.2名称为“一种半物理卫星仿真系统及仿真方法”的实用新型公开了一种装置和方法，主要用来解决现有技术中设计出的卫星仿真系统的适用性较差的问题，在该申请实施例所提供的方案中，在卫星仿真计算机与卫星单机之间设置1553B接口仿真模块和通用的1553仿真设备，不仅能够便捷地完成卫星仿真模块中的至少一个卫星单机软件仿真模块与卫星单机(在1553B接口仿真模块和1553仿真设备配合下工作)之间的相互替换；还能够在仿真系统接入不同卫星单机时，一般只需要修改配置文件，不需修改半物理仿真系统中的软、硬件，避免了仿真系统的配置不灵活，系统的开放性不足，进而提高了仿真系统的适用性。专利号CN202010826219.2中的方法虽然提高了仿真系统的适用性，可以更换载荷以实现不同的任务需求，但是半物理仿真方法依然存在精度低于全物理仿真方法的问题。同时，该方法不能实现空间双星高精度跟踪指向演练的仿真。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种空间双星高精度跟踪指向演练装置与方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种空间双星高精度跟踪指向演练装置，包括底座、结构支撑装置、单轴微重力模拟装置、高精度大回转机构、伴随星模拟装置、指向评估装置和目标星模拟装置，伴随星模拟装置安装固定在单轴微重力模拟装置上，单轴微重力模拟装置和结构支撑装置之间靠轴承相连接，高精度大回转机构套在轴承上，单轴微重力模拟装置和结构支撑装置之间设置有气膜，底座安装在结构支撑装置下，高精度大回转机构安装在结构支撑装置上，并与单轴微重力模拟装置的中心轴线重合，高精度大回转机构的一侧为配重块，另一侧为立柱，立柱上装有丝杠，目标星模拟装置安装在丝杠上，可上下滑动，用来模拟参考星目标星的位置，指向评估装置固连在立柱底端，用来接受跟踪指向信号。

本发明一种空间双星高精度跟踪指向演练方法，所述空间双星高精度跟踪指向演练方法具体步骤为：