一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统技术方案

本申请涉及数据仿真技术领域，具体而言，涉及一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，包括外部信号模块、系统仿真修正模块以及地面处理模块，其中：外部信号模块与系统仿真修正模块连接，系统仿真修正模块与地面处理模块连接；外部信号模块用于采集数据信号，并将数据信号传输至系统仿真修正模块，系统仿真修正模块用于对数据信号进行融合修正，得到在轨测量仿真数据，并传输给地面处理模块，地面处理模块对在轨测量仿真数据进行综合处理，得到有效测量数据信号。本申请实现了静电悬浮加速度计在轨应用的仿真研究，对静电悬浮加速度计设计、研制及在轨性能评价提供地面模拟的系统方法。统方法。统方法。

【技术实现步骤摘要】
一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统


[0001]本申请涉及数据仿真
，具体而言，涉及一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统。

技术介绍

[0002]静电悬浮加速度计主要应用于测量大气阻力、光压等引起的准稳态加速度，航天器微推力形成的微小加速度，以及地球重力场测绘等方面，具有测量频段低、量程小、精度高的特点，其相关技术在卫星精密定轨、自主导航、空间引力波空间探测等方面有重要应用。
[0003]在应用方面，由于静电悬浮加速度计的量程小(＜10
‑2m/s2)，分辨率要求高(＜10
‑6m/s2量级)，所以对卫星平台的稳定性要求较为苛刻。目前，从国内外应用来看，静电悬浮加速度计通常在超静超稳的卫星平台上进行测量，测量过程中，卫星上的动量轮等振动源需要关闭，防止扰动造成静电悬浮加速度计安装位置处的振动水平超出其量程。为了能够探索并扩展静电悬浮加速度计的在轨应用方式及范围，需要在仿真环境下，对空间应用过程进行模拟试验研究。如何利用地面实验条件及可测数据，进行精确的在轨数据仿真，成为目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，针对卫星在轨光压测量，采用多种数据源融合技术，结合静电悬浮加速度计仿真模型，探索静电悬浮加速度计在不同工况下的在轨测量结果，实现静电悬浮加速度计在轨应用的仿真研究。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，包括外部信号模块、系统仿真修正模块以及地面处理模块，其中：外部信号模块与系统仿真修正模块连接，系统仿真修正模块与地面处理模块连接；外部信号模块用于采集数据信号，并将数据信号传输至系统仿真修正模块，系统仿真修正模块用于对数据信号进行融合修正，得到在轨测量仿真数据，并传输给地面处理模块，地面处理模块对在轨测量仿真数据进行综合处理，得到有效测量数据信号。
[0006]进一步的，外部信号模块包括卫星高频振动噪声数据模块和光压仿真数据模块。
[0007]进一步的，系统仿真修正模块包括系统仿真模型、读出电路模型以及数据融合模块，系统仿真模型与读出电路模型连接，读出电路模型与数据融合模块连接。
[0008]进一步的，系统仿真模型为基于Matlab/Simulink建立静电悬浮加速度计的单轴向仿真模型。
[0009]进一步的，卫星高频振动噪声数据模块和光压仿真数据模块均与系统仿真模型连接。
[0010]进一步的，系统仿真修正模块还包括噪声修正模型和温度修正模型，噪声修正模
型和温度修正模型均与数据融合模块连接。
[0011]进一步的，地面处理模块包括信号滤除模块和卫星坐标转换模块，数据融合模块与信号滤除模块连接，信号滤除模块与卫星坐标转换模块连接。
[0012]本专利技术提供的一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，具有以下有益效果：
[0013]本申请针对卫星在轨光压测量，采用多种数据源融合技术，结合静电悬浮加速度计仿真模型，探索静电悬浮加速度计在不同工况下的在轨测量结果，实现静电悬浮加速度计在轨应用的仿真研究，对静电悬浮加速度计设计、研制及在轨性能评价提供地面模拟的系统方法，为难以在发射前期验证的各项性能指标提供仿真途径，同时为在轨数据处理提供指导性仿真建议。
附图说明
[0014]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0015]图1是根据本申请实施例提供的静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统的结构图；
[0016]图2是根据本申请实施例提供的静电悬浮加速度计单一轴向的仿真模型图；
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0018]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0019]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0020]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0021]另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0023]如图1所示，本申请提供了一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，包括外部信号模块、系统仿真修正模块以及地面处理模块，其中：外部信号模块与系统仿真修正模块连接，系统仿真修正模块与地面处理模块连接；外部信号模块用于采集数据信号，并将数据信号传输至系统仿真修正模块，系统仿真修正模块用于对数据信号进行融合修正，得到在轨测量仿真数据，并传输给地面处理模块，地面处理模块对在轨测量仿真数据进行综合处理，得到有效测量数据信号。
[0024]具体的，现有静电悬浮加速度计成功在轨应用的实例都是在稳定卫星平台上实现的，在测量期间卫星不采用动量轮进行姿轨控，主要采用微推力装置，本申请实施例中可以通过地面实测数据，对具有较大幅度高频振动的卫星平台上搭载的静电悬浮加速度计的在轨测量结果进行仿真预判，通过仿真预判得到的在轨测量信号数据，可以对卫星平台在各个频带的振动水平提出明确指标，也可以对静电悬浮加速度计的量程设计、在轨分辨率指标作出指导，通过约束卫星平台振动条件、温控范围、电路噪声水平、静电悬浮加速度计的测量有效范围等，完成符合实际需求的设计。
[0025]更具体的，本申请实施例提供的静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统通过仿真系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，其特征在于，包括外部信号模块、系统仿真修正模块以及地面处理模块，其中：所述外部信号模块与所述系统仿真修正模块连接，所述系统仿真修正模块与所述地面处理模块连接；所述外部信号模块用于采集数据信号，并将数据信号传输至所述系统仿真修正模块，所述系统仿真修正模块用于对数据信号进行融合修正，得到在轨测量仿真数据，并传输给所述地面处理模块，所述地面处理模块对在轨测量仿真数据进行综合处理，得到有效测量数据信号。2.如权利要求1所述的静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，其特征在于，所述外部信号模块包括卫星高频振动噪声数据模块和光压仿真数据模块。3.如权利要求2所述的静电悬浮加速度计在轨光压测量仿真系统，其特征在于，所述系统仿真修正模块包括系统仿真模型、读出电路模型以及数据融合模块，所述系统仿真模型与所述读出电路模型连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：敏健，王佐磊，王鹢，李云鹏，席东学，陶文泽，杨世佳，徐恒通，魏永强，王富刚，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：