衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法
【專利摘要】一種衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，將衛星控制系統地面設備中的星務和GPS信息流仿真計算機發出的GPS秒脈沖信號用展開盒展開，將需要獲得數據產生時間的星敏感器靜態星模加電，并接入控制系統的中心控制單元，對其進行加電；將GPS秒脈沖通過中心控制單元發送給星敏感器，作為其同步信號；觀察遙測量，獲取星敏感器輸出的曝光時間和姿態四元素；緩慢移動GPS秒脈沖，觀察數據有無變化；如果有變化則記錄GPS秒脈沖目前的相位；如有變化記錄GPS秒脈沖與7記錄相位之間的變化。本發明通過地面試驗，獲得星敏感器曝光時間。
【專利說明】衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，適用于衛星控制系統。
【背景技術】
[0002]天繪一號衛星控制系統需要具備三星敏同步的功能，此功能需要獲得星敏感器數據產生時間的實測數據。星敏感器通過曝光來完成其姿態輸出，其曝光頻率為I秒8次。星敏感器曝光后產生星圖，再進行光電轉換等一系列處理，最終確定航天器在慣性坐標系下的三軸姿態。星敏感器數據生成時間是從其曝光開始到產生姿態四元素這一系列過程時間的總和。之前星敏感器數據生成時間只是通過理論計算獲得，按該數據進行裝訂后，控制系統的三星敏感器同步功能存在大量不同步的現象。因此需要對星敏感器的數據產生時間進行實際測量，已達到三星敏同步的要求。
【發明內容】
[0003]本發明的技術解決問題是:克服現有技術的不足，提供一種衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，通過地面試驗，獲得星敏感器曝光時間。
[0004] 本發明的技術解決方案是:衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，其特征在于:此方法使用衛星控制系統的中心控制單元和星敏感器及其靜態星模擬器，依托于現有的星務和GPS信息流仿真計算機，通過將其輸出的GPS秒脈沖發送給中心控制單元作為星敏感器的同步脈沖信號。方法步驟如下:
[0005](I)將衛星控制系統地面設備中的星務和GPS信息流仿真計算機發出的GPS秒脈沖信號用信號展開盒展開，該秒脈沖信號下降時間小于50ns，脈沖寬度為1±0.2ms ；
[0006](2)將需要獲得數據產生時間的星敏感器靜態星模加電，并接入控制系統的中心控制單元，對其進行加電；
[0007](3)將GPS秒脈沖通過中心控制單元發送給星敏感器，作為其同步信號；
[0008](4)觀察遙測量，獲取星敏感器輸出的曝光時間和姿態四元素；
[0009](5 )緩慢移動GPS秒脈沖，觀察3中的數據有無變化；
[0010](6)如果有變化則記錄GPS秒脈沖目前的相位；
[0011](7)重復5的工作；
[0012](8)如有變化記錄GPS秒脈沖與7記錄相位之間的變化，
[0013]其中PHASIC η (η=1…+①)來表示變化值；
[0014](9)重復 5 — 8 的工作 N (N=1...+ 次；
[0015](10)星敏感器數據產生時間為:PHASIC= (PHASIC1+....+PHASIC η)/N。
[0016]本發明與現有技術相比有益效果為:之前星敏感器數據生成時間只是通過理論計算獲得，按該數據進行裝訂后，控制系統的三星敏感器同步功能存在大量不同步的現象。使用該方法獲得星敏感器曝光時間能夠真實反映出星敏感器的實際工作情況，將該試驗值裝訂控制系統應用軟件后三星敏同步的比例明顯高于之前使用的理論計算值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1GPS秒脈沖信號示意圖；
[0018]圖2為本發明星上產品和地面連接示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖詳細介紹本發明的實現過程，衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，此方法使用衛星控制系統的中心控制單元和星敏感器及其靜態星模擬器，依托于現有的星務和GPS信息流仿真計算機，通過將其輸出的GPS秒脈沖發送給中心控制單元作為星敏感器的同步脈沖信號。方法步驟如下:
[0020](1)按照圖2所示，將星敏感器與中心控制單元AOCC的信號端連接，并在星敏上安裝靜態星模擬器。將中心控制單元AOCC與星務和GPS信息流仿真計算機的GPS秒脈沖信號和遙測信號端連接。并將星務和GPS信息流仿真計算機發出的GPS秒脈沖信號用展開盒展開。如圖1所示，該秒脈沖信號下降時間小于50ns，脈沖寬度為1±0.2ms ；
[0021](2)將需要獲得數據產生時間的星敏感器安裝靜態星模擬器加電，給中心控制單元加電、星敏感器加電。將中心控制單元設置為正常與星敏感器進行通信的狀態；
[0022](3)通過星務和GPS數據流仿真計算機發送指令，將控制系統設置為使用GPS秒脈沖作為星敏感器同步信號的模式，即GPS秒脈沖通過中心控制單元發送給星敏感器，作為其曝光的同步信號；
[0023](4)使用星務和GPS數據流仿真計算機傳送回星敏感器的遙測量，觀察星敏感器能否能夠正常識別靜態星模擬器中的星圖，如果識別正常則記錄星敏感器輸出的曝光時間(相對于GPS秒脈沖)遙測量，該遙測量為一個以125ms為當量的變化值；
[0024](5)使用星務和GPS信息流仿真計算機控制GPS秒脈沖的發送，緩慢移動其相位，并使用示波器通過信號展開盒觀察該信號的變化，同時記錄(4)步驟中的星敏感器曝光時間數據有無變化；
[0025](6)如果(4)步驟中的星敏感器曝光時間數據有變化則通過示波器記錄GPS秒脈沖當時的相位；
[0026](7)繼續使用星務和GPS信息流仿真計算機控制GPS秒脈沖的發送，緩慢移動其相位，并使用示波器通過信號展開盒觀察該信號的變化，同時記錄(4)步驟中的星敏感器曝光時間數據有無變化；
[0027](8)如有(4)步驟中的星敏感器曝光時間數據再次發生變化，則用示波器計算出
(6)的相位和(8)相位之間的相位差。用PHASIC n (n=L...+⑴)來表示變化值，該相位差就是需要獲得的一次星敏感器曝光時間，η為試驗當中取得曝光時間的次數；
[0028](9)為了取得較為準確的曝光時間，需要重復(5)至(8)的工作η (η=Ρ..+^)次，目ill使用n=5 ；
[0029](10)星敏感器數據產生時間為:PHASIC = (PHASIC1+....+PHASIC η)/η。
[0030]本發明方法可以在不同星敏感器上進行多次測量，由本發明獲得的試驗結果可真實反映星敏感器的數據產生時間。[0031]本發明未詳細說明部分屬于本領域技術人員公知常識。
【權利要求】
1.衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，其特征在于實現步驟如下: (1)將衛星控制系統地面設備中的星務和GPS信息流仿真計算機發出的GPS秒脈沖信號用展開盒展開，該秒脈沖信號下降時間小于50ns，脈沖寬度為1±0.2ms ； (2)將需要獲得數據產生時間的星敏感器靜態星模加電，并接入控制系統的中心控制單元，對其進行加電； (3)將GPS秒脈沖通過中心控制單元發送給星敏感器，作為其同步信號； (4)觀察遙測量，獲取星敏感器輸出的曝光時間和姿態四元素； (5 )緩慢移動GPS秒脈沖，觀察(3 )中的數據有無變化； (6)如果有變化則記錄GPS秒脈沖目前的相位； (7)重復(5)的工作； (8)如有變化記錄GPS秒脈沖與7記錄相位之間的變化， 其中PHASIC η來表示變化值，n=l…； (9)重復(5)- (8)的工作 N 次，N=1-+ °0.(10)星敏感器數據產生時間為:PHASIC= (PHASIC1+....+PHASIC η)/N0
2.根據權利要求1所述的衛星控制系統獲得星敏感器數據產生時間的方法，其特征在于:在不同星敏感器上進行多次測量，`獲得的試驗結果真實反映星敏感器的數據產生時間。
【文檔編號】G01C21/02GK103487051SQ201310471183
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】李浛, 張琰, 韓璐, 鐘時, 董筠, 張屹峰, 李亞強, 關彬, 李敬博, 馬楠, 李巖, 陶志剛 申請人:北京控制工程研究所