[发明专利]双航天器跟踪指向装置和方法

说明书

本发明提供了一种双航天器跟踪指向装置和方法，属于飞行器地面仿真技术领域。本发明中伴随航天器模拟装置安放在三轴气浮台上，大直径弧形导轨与三轴气浮台的中心轴线重合，随动平台安装在大直径弧形导轨上并可以做弧形运动，立柱立于随动平台上，可以在随动平台上沿大直径弧形导轨的径向移动，参考航天器模拟装置安装在立柱上的直线导轨上，参考航天器模拟装置可在立柱侧面上下滑动同时绕自身轴线转动，指向评估装置固连在立柱底端，用来接受指向来自伴随航天器模拟装置的跟踪指向信号。本发明为全物理仿真装置更加贴合真实空间微重力环境，仿真精度高、装置结构简单、易于维护，能够直观的展示双航天器的相对运动关系。

技术领域

本发明涉及一种双航天器跟踪指向装置和方法，属于飞行器地面仿真技术领域。

背景技术

目前我国用于各类空间飞行器的地面大型试验设备很少，可验证的空间试验也较为单一。当前国内针对空间中双航天器跟踪指向的试验装置不多。因此，提出高精度、高可靠性的空间中双航天器跟踪指向地面验证方法对我国航天事业的可持续发展具有重大的现实意义。

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。

中国专利号CN202010589212.3名称“一种通用化卫星仿真测试系统”的实用新型公开了一种装置和方法，提供了一种通用化卫星仿真测试系统，包括主控制器板、总线母板、第一可编程智能接口板、第二可编程智能接口板、第三可编程智能接口板和上位监控机，所述主控制器板通过以太网口与所述上位监控机连接，所述主控制器板通过总线母板分别与所述第一可编程智能接口板、第二可编程智能接口板、第三可编程智能接口板连接。该发明的有益效果是：提高了卫星仿真测试系统的通用性。

中国专利号CN201410497678.5名称“一种卫星仿真系统和方法”的实用新型公开了一种装置和方法，提供了一种卫星仿真系统和方法，涉及卫星仿真领域，该系统操作灵活、便于改进、易于优化，该系统包括：仿真控制子系统、环境模拟子系统、视景轨道仿真子系统和卫星模拟子系统，其中，该仿真控制子系统分别与该环境模拟子系统、该视景轨道仿真子系统和该卫星模拟子系统连接，该环境模拟子系统与该视景轨道仿真子系统连接。

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航天器高精度跟踪指向的仿真。

专利号CN202010589212.3中的方法采用的是纯数字仿真，根据不同的型号，对可编程智能板卡进行编程，搭建不同的仿真条件，数字仿真的精度基于模型的准确程度，其精度不如全物理仿真。

专利号CN201410497678.5中的方法采用的是分布式仿真，可以根据仿真系统的功能，对各个子模块进行配置，提高了资源利用率。该装置方法仍然属于半物理仿真的范畴，精度低于全物理仿真，不能对双航天器的跟踪指向进行仿真。

本发明针对航天器空间运动的地面模拟问题给出了一种能够实现空间双航天器高精度跟踪指向的仿真装置和方法，该装置和方法通过相似变换，将航天器空间的运动转换为地面上机构的运动。该装置方法基于全物理仿真平台，能够实现空间双航天器的跟踪指向仿真，具有精度高，卫星工况配置灵活的特点。

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，进而提供一种双航天器跟踪指向装置和方法。