基于面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器的模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种基于面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器的模拟方法。首先根据轨道高度计算冷光阑孔径,通过设置地球红外辐射模拟单元热板与冷光阑的温差T，从而获得地球红外辐射，再通过光阑孔的圆心相对于X、Y轴方向平移，从而实现不同姿态的模拟。本发明专利技术优点在于：模拟器通用性强、稳定性好，体积小巧轻便。

Simulation method of semi physical simulation earth simulator based on earth sensor

The invention discloses a simulation method of a semi physical simulation earth simulator based on a surface array earth sensor. According to the orbit height calculation of cold shield aperture, by setting the earth infrared radiation simulation unit of hot plate and the cold stop temperature of T, so as to obtain the earth infrared radiation, and then through the aperture center relative to the direction of X, Y axis, so as to realize the simulation of different attitude. The invention has the advantages of strong versatility, good stability, small size and portability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及星载地球敏感器地面测试设备技术，特别是指一种适用于面阵静态地球敏感器半物理仿真试验的地球模拟器姿态模拟方法。
技术介绍
地球敏感器，通常用于测量卫星相对于地球的俯仰姿态角和滚动姿态角，是卫星姿态敏感和控制分系统的关键单机之一，它通过对地球的红外辐射敏感，提供参考信号以使空间飞行器保持两轴稳定的仪器，它的测量精度和可靠性直接关系到卫星姿态是否精确和稳定。地球模拟器作为地球敏感器的地面检测设备，为地球敏感器提供性能测试和精度标定。地球模拟器主要由地球红外辐射模拟单元、姿态模拟单元、系统控制单元等组成，用于模拟地球红外辐射的冷板上根据不同特征轨道高度而开有不同的光阑孔，热板的红外辐射通过冷光阑，形成冷板背景下的热目标，将冷光阑(即冷板上的热目标)放置于准直透镜的焦平面上，热目标上的每点红外辐射经过光学系统后，形成具有一定通光孔径的平行光，从而达到地球红外辐射模拟的目的。地球红外辐射模拟单元结构如图1所示。而静态地球敏感器通过对地球与太空所形成的冷热边界进行探测，根据地平圆位置信号，确定卫星的俯仰姿态角和滚动姿态角，用于卫星姿态控制，卫星的姿态是否正确决定了卫星运行的轨迹是否正确，尤其是卫星处于发射过程和过度轨道过程。因此，研究适用于静态地球敏感器的地球模拟器姿态模拟方法对于地球敏感器的性能测试具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为线列阵静态地球敏感器产品提供一种适合地面检测用的地球模拟器的姿态模拟方法。面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器包括红外辐射模拟单元(1)、姿态模拟单元(2)和系统控制单元(3)。通过系统控制单元(3)控制姿态模拟单元(2)带动地球红外辐射模拟单元(1)进行平移，模拟不同姿态的角度变化,从而实现在面阵红外地球敏感器装星后仿真卫星载荷姿态角的变化，进行姿态角的测试。一种基于面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器的姿态模拟方法其具体步骤如下：(1)计算轨道高度H时圆形冷光阑孔的孔径D,D＝2×f×tan{arcsin[(6371+40)/(6371+H)]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器的模拟方法；所述的面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器包括红外辐射模拟单元(1)、姿态模拟单元(2)和系统控制单元(3)；通过系统控制单元(3)控制姿态模拟单元(2)带动地球红外辐射模拟单元(1)进行平移，模拟不同姿态的角度变化,从而实现在面阵红外地球敏感器装星后仿真卫星载荷姿态角的变化，进行姿态角的测试；其特征在于所述的模拟方法步骤如下：1)计算轨道高度H时圆形冷光阑孔的孔径D,D＝2×f×tan{arcsin[(6371+40)/(6371+H)]}，用于模拟地球红外辐射，其中f为地球红外辐射模拟单元中光学系统的焦距；2)设置地球红外辐射模拟单元热板与冷光阑的温差T；3)计算冷光阑孔的圆心相对于X轴方向平移Lx、Y轴方向平移Ly，Lx＝a0+a1p+a2p2+a3p3，Ly＝a0+a1r+a2r2+a3r3，其中，a0，a1，a2，a3分别为位移标校常数项参数、一次项参数、二次项参数、三次项参数、p为俯仰角，r为滚动角。

【技术特征摘要】
1.一种基于面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器的模拟方法；所述的面阵地球敏感器半物理仿真地球模拟器包括红外辐射模拟单元(1)、姿态模拟单元(2)和系统控制单元(3)；通过系统控制单元(3)控制姿态模拟单元(2)带动地球红外辐射模拟单元(1)进行平移，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘石神，殷珍珍，孙浩，陈要玲，金亚方，田清，韩开亮，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，常州光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31