一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统，该测量系统主要包括四个加速度测量模块和基于软硬件全可编程的FPGA加速度数据处理模块，适用于微小卫星的微角振动测量，四个所述加速度测量模块均采用高精度的MEMS加速度传感器，MEMS加速度传感器自带AD转换，主要用以测得加速度并以数字输出，所述FPGA加速度数据处理模块主要基于FPGA及ARM核作为微振动测量系统的处理器，由FPGA来实现各种高速低延时的并行采集和控制，本发明专利技术建立了空间环境下卫星微角加速度与线振动的之间的关系，将时域下的角加速度数据使用傅里叶变换转换到频域范围下进行计算，避免了使用积分方式计算角振动的数据正负判定问题，更精确地得到卫星的微角振动。到卫星的微角振动。到卫星的微角振动。

【技术实现步骤摘要】
一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统


[0001]本专利技术涉及微角振动测量系统领域，具体为一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统。

技术介绍

[0002]微振动指航天器在轨运行期间产生的一种幅值较低的颤振响应，主要来自于星上高速转动部件和大型部件驱动机构，如工作时的反作用轮、SADA、有效载荷驱动电机、推力器以及冷热交变时的大型柔性构件的颤振，卫星的微角振动会影响高分辨率遥感相机的成像质量和激光通信卫星瞄准系统的瞄准精度，准确测量卫星微角振动对于卫星姿态控制精度和稳定性的提高有着重大意义，目前，可用于卫星微角振动测量的技术主要有光纤陀螺、角速度传感器和加速度计，光纤陀螺的测量精度较高，测量频段最大可达500Hz，满足微角振动的测量需求；
[0003]但是目前的测量技术中，由于光纤陀螺的尺寸较大，对于现阶段飞速发展的微小卫星来说布局压力大，且光纤陀螺的测量精度受温度和光的偏振影响较大，并且基于磁流体动力学原理的微角振动传感器，虽然测量精度高，能够直接测量得到角速度，对于解算得到角位移十分有利，但是由于技术及工艺水平的限制，现阶段仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统，其特征在于：该测量系统主要包括四个加速度测量模块和基于软硬件全可编程的FPGA加速度处理模块，且四个加速度测量模块、基于软硬件全可编程的FPGA加速度数据处理模块实现了微小卫星的微角振动测量；四个所述加速度测量模块均采用高精度的MEMS加速度传感器，MEMS加速度传感器自带AD转换，主要用以测得加速度并以数字输出；所述FPGA加速度数据处理模块主要基于FPGA及ARM作为微振动测量系统的处理器，由FPGA来实现各种高速低延时的并行采集和控制。2.根据权利要求1所述的一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统，其特征在于：四个所述加速度测量模块，其中单个加速度测量模块包含三个MEMS加速度传感器，所述MEMS加速度传感器安装在底壳的三个互相垂直的面上，实现加速度的三轴测量；四个所述加速度测量模块分别放置于卫星内测量平面的四个角上。3.根据权利要求2所述的一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统，其特征在于：三个所述MEMS加速度传感器的PCB之间均采用柔性PCB连接，实现数据的可靠传输。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统，其特征在于：该卫星微角振动测量系统的测量方法具体包括如下测量步骤：S1、测量星体的微量级线加速度；S2、计算三轴的角加速度数据；S3、对各轴加速度数据进行分析和预处理；S4、将角速度数据经傅里叶变换处理；S5、计算角速度功率谱密度、角位移功率谱密度。5.根据权利要求4所述的一种利用线加速度计的卫星微角振动测量系统，其特征在于：所述S1中，测量星体的微量级线振动具体是指将加速度测量组合布置于卫星内选用的测量平面，从而测量星体的微量级线加速度。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖中掌，郁武龙，陆俊杰，童志强，
申请(专利权)人：地卫二空间技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：