一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法技术

本发明专利技术涉及一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，属于光学仪器技术领域。步骤包括：将被测产品安装于外热流模拟系统中，按照需要模拟的空间外热流情况对被测星敏感器进行外热流模拟实施；开启星敏感器，通过控制外热流模拟系统的工况参数设置，实现不同工况外热流的模拟，同时采集不同工况下的星敏感器姿态四元素；对测试过程中采集到的被测产品姿态四元数进行k阶多项式拟合，作为姿态四元数的理论值；将每个采样点的姿态四元数与拟合的姿态四元数进行叉乘，计算出误差四元数。本发明专利技术解决了星敏感器地面环境下的光轴热漂移指标评价问题。漂移指标评价问题。漂移指标评价问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法


[0001]本专利技术涉及一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，属于光学仪器


技术介绍

[0002]星敏感器是高分辨率对地观测和天文观测任务中必不可少的空间测量敏感器。随着平台需求的不断提升，星敏感器测量精度的需求也越来越高。其中，精度为0.3
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星敏感器是世界先进水平的极高精度星敏感器。
[0003]星敏感器地面环境下的精度评价及测试技术是验证产品实现水平的核心能力。在误差源评价中，0.3
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星敏感器的低频误差主要由其在轨环境的光轴热漂移程度决定。为评估该产品指标实现情况，亟需在地面环境下建立一种真空深冷环境，实现星敏感器接近在轨工况下的光轴热漂移指标评价。
[0004]星敏感器的光轴热漂移指受环境影响的星敏成像星点质心位置移动情况，其影响因素包括、真空深冷背景、外热流、安装界面温漂等。
[0005]目前，星敏感器光轴热漂移的地面评价方式主要采用仿真分析计算得出。通过星敏感器结构三维模型，建立有限元分析模型。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，步骤包括：S1、将被测产品安装于外热流模拟系统中，按照需要模拟的空间外热流情况对被测星敏感器进行外热流模拟实施；S2、开启星敏感器，通过控制外热流模拟系统的工况参数设置，实现不同工况外热流的模拟，同时采集不同工况下的星敏感器姿态四元素；S3、对测试过程中采集到的被测产品姿态四元数进行k阶多项式拟合，作为姿态四元数的理论值；S4、将每个采样点的姿态四元数与拟合的姿态四元数进行叉乘，计算出误差四元数；S5、将计算得到的误差四元数转换为星敏感器测量参考系三个轴上的角度误差；S6、对一个轨道周期的三轴角度误差进行平滑处理，提取其偏置变化，计算其角度误差的标准差e
BS
；S7、基于一个轨道周期的偏差变化计算其标准差e
BS
，最终统计光轴热漂移指标。2.根据权利要求1所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，S1中，在被测星敏感器表面布设多路加热回路并采集温度，进行外热流模拟。3.根据权利要求1所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，外热流模拟系统包含真空设备、热沉、光学平台、液氮装置和星模拟器，用于真空深冷背景模拟、在轨外热流模拟及产品界面温度水平模拟。4.根据权利要求3所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，真空设备提供深孔深冷环境模拟，真空度为1.3
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‑3Pa。5.根据权利要求3或4所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，真空设备内壁上设计热沉，可进行液氮致冷，致冷温度为100K。6.根据权利要求3或4所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，真空设备内部设置稳定的光学平台，平台上表面平面稳定度优于0.2
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/℃。7.根据权利要求3所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，在真空设备内建立稳定的恒星模拟器，模拟单星、多星功能。8.根据权利要求7所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，恒星模拟器工作谱段：250nm～2500nm，单星张角为10
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，模拟星点范围4～8Mv，星模拟器的稳定性优于0.5
″
/24h。9.根据权利要求6所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，在光学平台表面，实施温度界面模拟，实现被测产品的界面温度在
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40℃～+50℃范围内可设置，保证界面温度梯度小于1℃。10.根据权利要求1所述的一种用于真空深冷环境下的星敏感器光轴热漂移评价方法，其特征在于，S6中，对一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：武延鹏，王晓燕，郑然，祝浩，隋杰，余成武，钟俊，张承钰，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：