合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法技术

本发明专利技术提供了一种合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法，其包括以下步骤：步骤一、在天线框架的四个端部外侧面区域分别设置基准块，并在框架上设置棱镜安装凸台，通过组合加工的方式控制基准块的水平度，以及凸台与基准块的平行度；步骤二、调平天线框架，依据其四个端部的基准块，通过工装转换，将卫星的主基准棱镜安装在天线框架的凸台上，并控制主基准棱镜的与基准块平行度。本发明专利技术可实现主基准棱镜坐标系与载荷天线坐标系的高度一致，直接消除了主基准棱镜与载荷天线之间的安装偏差，星上其它精度单机与载荷天线精度等均相对于整星在轨要达到的目标精度实现了统一，减少了精度误差的传递环节，提高了整星精度测量工作的效率。

Synthetic aperture radar satellite precision measurement benchmark design method

The invention provides a synthetic aperture radar satellite measurement datum design method, which comprises the following steps: 1, in the four end of the antenna frame are respectively arranged outside the lateral area of the reference block, and prism mounting boss is disposed on the frame, through the combination of processing control reference block level, and convex Taiwan and reference block parallelism; step two, leveling the antenna frame, on the basis of reference block and four ends of the tooling, through conversion, will be the main reference satellite is installed on the convex prism antenna frame, and control the main reference prism base with the quasi block parallelism. Height of the invention can realize the main reference prism coordinate system and load antenna coordinate, direct installation eliminates the deviation between the main reference prism and the load of the antenna, satellite and other precision single antenna load precision are relative to the satellite in orbit to achieve the goal of precision to achieve a unified, reduce the transmission link error. To improve the efficiency of the whole satellite measurement work.

【技术实现步骤摘要】
合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法
本专利技术涉及雷达卫星精度测量基准设计方法，具体地，涉及一种合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法。
技术介绍
载荷天线的精度是保证高分辨率卫星在轨成像质量的关键之处，而载荷天线的精度又由整星结构装配阶段的安装精度保证，这就对精测过程中卫星主基准的设置提出了要求。整星开展精测工作中，一般在卫星上某相对固定的位置来设置一个精测棱镜来作为整星装配精测的主基准，该主基准代表卫星的质心坐标系，星上其它精度单机和载荷相对其进行精度测量和调整，从而达到安装精度满足卫星姿轨控分系统的需求。高分辨率合成孔径雷达卫星的载荷天线在进行集成和测试的过程中，与整星结构存在着多次的拆装操作，会引入更多的误差因素，这对整星主基准棱镜的设置和精测提出了更高的要求。因此，经过分析论证，将主基准棱镜设置在载荷天线的框架上是解决此问题的有效办法，主基准棱镜在框架上，其代表的坐标系始终与载荷天线的坐标系保持高度一致，同时在框架上设置另外两个备份主基准棱镜，可在主基准棱镜受工装等设备遮挡时，采用备份主基准棱镜开展测量，最终再将主基准棱镜和备份主基准棱镜之间的相对偏差采用数学手段进行补偿，同时，在整星开展精测时，在主基准随载荷天线集成和测试期间，由于主基准和备份主基准棱镜与卫星平台分离上，此时，卫星平台采用基准环上的辅助基准棱镜进行精测，并对精测结果采用数学手段消除辅助基准棱镜与主基准棱镜之间的相对偏差，从而实现了整星精测的目的。目前，一般卫星的精度基准设置在精测环或者卫星的承力筒上，但未查阅到卫星精测基准设置在合成孔径雷达载荷天线框架上，且通过主基准与载荷天线坐标系的高度一致来保证消除卫星主基准与载荷天线之间偏差的相关报道或方法。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法，其可实现主基准棱镜坐标系与载荷天线坐标系的高度一致，直接消除了主基准棱镜与载荷天线之间的安装偏差，星上其它精度单机与载荷天线精度等均相对于整星在轨要达到的目标精度实现了统一，减少了精度误差的传递环节，提高了整星精度测量工作的效率，更为后期的数据处理带来了极大便利，对卫星在轨成像质量提升打下了坚实基础。根据本专利技术的一个方面，提供一种合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在天线框架的四个端部外侧面区域分别设置基准块，并在框架上设置棱镜安装凸台，通过组合加工的方式控制基准块的水平度，以及凸台与基准块的平行度；步骤二、调平天线框架，依据其四个端部的基准块，通过工装转换，将卫星的主基准棱镜安装在天线框架的凸台上，并控制主基准棱镜的与基准块平行度；步骤三、在天线框架的主基准棱镜的同侧再安装一个备份主基准棱镜，其凸台高度应高于安装主基准棱镜的凸台，控制备份主基准棱镜与主基准棱镜的平行度；步骤四、在天线框架主基准棱镜的对侧另外安装一个备份主基准棱镜，控制备份主基准棱镜与基主基准棱镜的平行度；步骤五、在精测环上设置基准面，安装辅助基准棱镜，通过工装设备调整，控制辅助基准棱镜与大地水平的平行度，以及精测环轴线的垂直度；步骤六、在整星精测时，精测环每次装星均通过复位销先复位，再进行主基准棱镜与备份主基准棱镜、辅助基准棱镜之间的精度测量，建立主基准棱镜与其它精测基准棱镜之间的关系；步骤七、在整星精测过程中，卫星的精度单机依据整星主基准棱镜开展精测；在主基准被遮挡时，采用备份主基准棱镜开展精测；如果天线框架不在星体上时，采用辅助基准棱镜开展精测；最终通过计算将所有精测关系均转移至相对主基准棱镜的关系。优选地，所述天线框架的四个端部的每个基准块的平面度优于0.02mm，四个基准块同向面的平面度优于0.05mm，凸台与基准块的平行度均优于0.05mm。优选地，所述主基准棱镜的六个镜面法线之间的正交偏差优于5"，所述备份主基准棱镜与主基准棱镜的三个镜面法线指向之间偏差优于10"。优选地，所述辅助基准镜在精测环调整至水平状态下的两个镜面法线方向与大地水平的平行度优于10"，与精测环纵向轴线垂直度优于10"。优选地，所述合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法的卫星精测状态结构包括第一基准块、第一备份基准棱镜安装凸台、天线框架、主基准棱镜安装凸台、第二备份基准棱镜安装凸台、第二基准块、第三基准块、第四基准块、精测环、辅助基准棱镜、卫星平台，第一基准块、第二基准块、第三基准块和第四基准块都分别位于天线框架的四个顶角上，天线框架位于主基准棱镜安装凸台的一侧，第一备份基准棱镜安装凸台位于天线框架一侧，主基准棱镜安装凸台位于第一备份基准棱镜安装凸台下方，第二备份基准棱镜安装凸台位于天线框架一侧，第二备份基准棱镜安装凸台位于第二基准块的一侧，天线框架位于卫星平台上方，第四基准块位于第二备份基准棱镜安装凸台的一侧，卫星平台上方与天线框架连接，第一备份基准棱镜安装凸台位于辅助基准棱镜的上方，精测环上方与卫星平台连接，辅助基准棱镜位于精测环的一侧。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术可实现主基准棱镜坐标系与载荷天线坐标系的高度一致，直接消除了主基准棱镜与载荷天线之间的安装偏差，星上其它精度单机与载荷天线精度等均相对于整星在轨要达到的目标精度实现了统一，减少了精度误差的传递环节，提高了整星精度测量工作的效率，更为后期的数据处理带来了极大便利，对卫星在轨成像质量提升打下了坚实基础。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法的流程图。图2为本专利技术合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法的卫星载荷天线框架结构示意图。图3为本专利技术合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法的卫星精测环辅助基准棱镜结构示意图。图4为本专利技术合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法的卫星精测状态结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法包括以下步骤：步骤一、在天线框架的四个端部外侧面区域分别设置基准块，并在框架上设置棱镜安装凸台，通过组合加工的方式控制基准块的水平度，以及凸台与基准块的平行度；步骤二、调平天线框架，依据其四个端部的基准块，通过工装转换，将卫星的主基准棱镜安装在天线框架的凸台上，并控制主基准棱镜的与基准块平行度；步骤三、在天线框架的主基准棱镜的同侧再安装一个备份主基准棱镜，其凸台高度应高于安装主基准棱镜的凸台，控制备份主基准棱镜与主基准棱镜的平行度；步骤四、在天线框架主基准棱镜的对侧另外安装一个备份主基准棱镜，控制备份主基准棱镜与基主基准棱镜的平行度；步骤五、在精测环上设置基准面，安装辅助基准棱镜，通过工装设备调整，控制辅助基准棱镜与大地水平的平行度，以及精测环轴线的垂直度；步骤六、在整星精测时，精测环每次装星均通过复位销先复位，再进行主基准棱镜与备份主基准棱镜、辅助基准棱镜之间的精度测量，建立主基准棱镜与其它精测基准棱镜之间的关系；步骤七本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在天线框架的四个端部外侧面区域分别设置基准块，并在框架上设置棱镜安装凸台，通过组合加工的方式控制基准块的水平度，以及凸台与基准块的平行度；步骤二、调平天线框架，依据其四个端部的基准块，通过工装转换，将卫星的主基准棱镜安装在天线框架的凸台上，并控制主基准棱镜的与基准块平行度；步骤三、在天线框架的主基准棱镜的同侧再安装一个备份主基准棱镜，其凸台高度应高于安装主基准棱镜的凸台，控制备份主基准棱镜与主基准棱镜的平行度；步骤四、在天线框架主基准棱镜的对侧另外安装一个备份主基准棱镜，控制备份主基准棱镜与基主基准棱镜的平行度；步骤五、在精测环上设置基准面，安装辅助基准棱镜，通过工装设备调整，控制辅助基准棱镜与大地水平的平行度，以及精测环轴线的垂直度；步骤六、在整星精测时，精测环每次装星均通过复位销先复位，再进行主基准棱镜与备份主基准棱镜、辅助基准棱镜之间的精度测量，建立主基准棱镜与其它精测基准棱镜之间的关系；步骤七、在整星精测过程中，卫星的精度单机依据整星主基准棱镜开展精测；在主基准被遮挡时，采用备份主基准棱镜开展精测；如果天线框架不在星体上时，采用辅助基准棱镜开展精测；最终通过计算将所有精测关系均转移至相对主基准棱镜的关系。...

【技术特征摘要】
1.一种合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在天线框架的四个端部外侧面区域分别设置基准块，并在框架上设置棱镜安装凸台，通过组合加工的方式控制基准块的水平度，以及凸台与基准块的平行度；步骤二、调平天线框架，依据其四个端部的基准块，通过工装转换，将卫星的主基准棱镜安装在天线框架的凸台上，并控制主基准棱镜的与基准块平行度；步骤三、在天线框架的主基准棱镜的同侧再安装一个备份主基准棱镜，其凸台高度应高于安装主基准棱镜的凸台，控制备份主基准棱镜与主基准棱镜的平行度；步骤四、在天线框架主基准棱镜的对侧另外安装一个备份主基准棱镜，控制备份主基准棱镜与基主基准棱镜的平行度；步骤五、在精测环上设置基准面，安装辅助基准棱镜，通过工装设备调整，控制辅助基准棱镜与大地水平的平行度，以及精测环轴线的垂直度；步骤六、在整星精测时，精测环每次装星均通过复位销先复位，再进行主基准棱镜与备份主基准棱镜、辅助基准棱镜之间的精度测量，建立主基准棱镜与其它精测基准棱镜之间的关系；步骤七、在整星精测过程中，卫星的精度单机依据整星主基准棱镜开展精测；在主基准被遮挡时，采用备份主基准棱镜开展精测；如果天线框架不在星体上时，采用辅助基准棱镜开展精测；最终通过计算将所有精测关系均转移至相对主基准棱镜的关系。2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达卫星精度测量基准设计方法，其特征在于，所述天线框架的四个端部的每个基准块的平面度优于0.02...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓锋，于广洋，李彪，崔相臣，吴以平，顾莉莉，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31