卫星空载精度测量计算方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术提供了一种卫星空载精度测量计算方法、系统、介质及设备，包括：步骤1：通过激光跟踪仪采集获取基准立方镜的镜面法线矢量；步骤2：利用立方镜不同镜面的法线矢量建立基准立方镜坐标系；步骤3：通过激光跟踪仪采集获取单机安装面法线矢量；步骤4：基于单机安装面法线矢量建立单机安装面坐标系；步骤5：在同一测量空间中测量计算基准立方镜坐标系、单机安装面坐标系之间的空间角度关系，从而得到卫星空载精度。本发明专利技术根据激光跟踪仪的测量原理构建测量坐标系，并将立方镜的镜面法线矢量与单机安装面的法线矢量统一至同一测量空间中，进而完成各个单机安装面的精度计算，简便且不容易出错。出错。出错。

【技术实现步骤摘要】
卫星空载精度测量计算方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术涉及测量计算
，具体地，涉及一种卫星空载精度测量计算方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]在卫星装配过程中，为保证各个单机在星上的安装精度，需要在空载状态(即单机未装星的状态)下测量卫星上各个单机安装面与卫星基准立方镜之间的空间角度关系。目前普遍做法是使用精测模板配合经纬仪测量系统进行精度测量。
[0003]专利文献CN107121123A(申请号：CN201710354270.6)公开了一种卫星精度单机测量方法，其包括以下步骤：步骤一，设置一台固定不动经纬仪瞄准主基准棱镜的一个基准面，将经纬仪确定为主经纬仪，形成主经纬仪测量基准坐标系；步骤二，利用一台辅助经纬仪测量主基准棱镜的另一个基准面，将该镜面的方向矢量反映在该辅助经纬仪下，通过该经纬仪与主经纬仪对瞄，测出相对偏置角等。
[0004]精测模板由基板与立方镜组成，如图1。基板底面与侧边有较好的平面度，通常不大于0.05mm，可与单机安装面紧密贴合。立方镜是由6个平面度较高的镜面组成的立方体，其相邻两个面互相垂直，角度误差不大于3
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。将精测模板安装于单机安装面，即可把单机安装面的空间姿态转换到精测模板的立方镜上。
[0005]精测模板立方镜与卫星基准立方镜之间的空间角度关系通过经纬仪测量系统进行测量。实际操作时，使用3～4台经纬仪，通过准直获取各个立方镜镜面法线的角度，通过互瞄建立不同立方镜镜面法线之间的相对角度关系，最后通过计算即可获知单机安装面与卫星基准立方镜之间的空间角度关系。这种测量方法针对不同的单机安装面需要预先制作相应的精测模板，且测量过程操作比较繁琐，存在测量成本高、测量效率低的问题。因此有必要应用一种新的卫星空载状态下精度测量计算方法。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种卫星空载精度测量计算方法、系统、介质及设备。
[0007]根据本专利技术提供的卫星空载精度测量计算方法，包括：
[0008]步骤1：通过激光跟踪仪采集获取基准立方镜的镜面法线矢量；
[0009]步骤2：利用立方镜不同镜面的法线矢量建立基准立方镜坐标系；
[0010]步骤3：通过激光跟踪仪采集获取单机安装面法线矢量；
[0011]步骤4：基于单机安装面法线矢量建立单机安装面坐标系；
[0012]步骤5：在同一测量空间中测量计算基准立方镜坐标系、单机安装面坐标系之间的空间角度关系，从而得到卫星空载精度。
[0013]优选的，将激光跟踪仪和靶球的位置固定不动，分别用激光跟踪仪获取靶球在基准立方镜中的虚像位置以及靶球实际所在位置，根据平面镜成像的原理，两个位置的连线
即为基准立方镜镜面的法线矢量。
[0014]优选的，分别采集基准立方镜两个相邻镜面的法线矢量；
[0015]基准坐标系的两个轴线由基准立方镜的两个相邻镜面法线矢量确定，第三个轴线由右手法则确定。
[0016]优选的，利用激光跟踪仪在单机安装面采集若多个点位，点位数不少于3个，然后将所采集的点位拟合为一个平面，该平面法线即为单机安装面法线矢量；
[0017]分别采集单机安装面两个相邻定位面的法线矢量；
[0018]单机安装面坐标系的两个轴线由两个定位面确定，第三个轴线由右手法则确定。
[0019]根据本专利技术提供的卫星空载精度测量计算系统，包括：
[0020]模块M1：通过激光跟踪仪采集获取基准立方镜的镜面法线矢量；
[0021]模块M2：利用立方镜不同镜面的法线矢量建立基准立方镜坐标系；
[0022]模块M3：通过激光跟踪仪采集获取单机安装面法线矢量；
[0023]模块M4：基于单机安装面法线矢量建立单机安装面坐标系；
[0024]模块M5：在同一测量空间中测量计算基准立方镜坐标系、单机安装面坐标系之间的空间角度关系，从而得到卫星空载精度。
[0025]优选的，将激光跟踪仪和靶球的位置固定不动，分别用激光跟踪仪获取靶球在基准立方镜中的虚像位置以及靶球实际所在位置，根据平面镜成像的原理，两个位置的连线即为基准立方镜镜面的法线矢量。
[0026]优选的，分别采集基准立方镜两个相邻镜面的法线矢量；
[0027]基准坐标系的两个轴线由基准立方镜的两个相邻镜面法线矢量确定，第三个轴线由右手法则确定。
[0028]优选的，利用激光跟踪仪在单机安装面采集若多个点位，点位数不少于3个，然后将所采集的点位拟合为一个平面，该平面法线即为单机安装面法线矢量；
[0029]分别采集单机安装面两个相邻定位面的法线矢量；
[0030]单机安装面坐标系的两个轴线由两个定位面确定，第三个轴线由右手法则确定。
[0031]根据本专利技术提供的存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的卫星空载精度测量计算方法的步骤。
[0032]根据本专利技术提供的电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的卫星空载精度测量计算方法的步骤。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0034]本专利技术使用激光跟踪仪根据平面镜成像的原理获取基准立方镜镜面矢量，根据激光跟踪仪的测量原理采集单机安装面获取单机安装面矢量，然后在同一测量空间中建立基准坐标系和单机安装面坐标系，最终完成各个矢量关系的解算，简便且不容易出错，应用范围广。
附图说明
[0035]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：
[0036]图1为本专利技术中精测模板示意图；
[0037]图2为本专利技术中激光跟踪仪采集靶球虚像位置示意图；
[0038]图3为本专利技术中激光跟踪仪采集靶球实际位置示意图；
[0039]图4为本专利技术中获取基准立方镜的镜面法线矢量示意图；
[0040]图5为本专利技术中卫星空载精度测量流程图。
具体实施方式
[0041]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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0042]实施例1：
[0043]如图5所示，本专利技术卫星空载精度测量计算方法包括以下步骤：
[0044]步骤1：采集获取基准立方镜的镜面法线矢量；首先使激光跟踪仪对准棱镜镜面，将靶球固定在激光反射路径上并采点，如图2。根据平面镜成像的特性，激光跟踪仪此时获取的靶球位置实际为靶球在棱镜镜面中虚像的位置。然后旋转激光跟踪仪使其直接对准靶球所在位置并采点，如图3，从而获取靶球实际位置。最后将靶球虚像位置与靶球实际位置相连，根据平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星空载精度测量计算方法，其特征在于，包括：步骤1：通过激光跟踪仪采集获取基准立方镜的镜面法线矢量；步骤2：利用立方镜不同镜面的法线矢量建立基准立方镜坐标系；步骤3：通过激光跟踪仪采集获取单机安装面法线矢量；步骤4：基于单机安装面法线矢量建立单机安装面坐标系；步骤5：在同一测量空间中测量计算基准立方镜坐标系、单机安装面坐标系之间的空间角度关系，从而得到单机在星上的安装精度和卫星空载精度。2.根据权利要求1所述的卫星空载精度测量计算方法，其特征在于，将激光跟踪仪和靶球的位置固定不动，分别用激光跟踪仪获取靶球在基准立方镜中的虚像位置以及靶球实际所在位置，根据平面镜成像的原理，两个位置的连线即为基准立方镜镜面的法线矢量。3.根据权利要求1所述的卫星空载精度测量计算方法，其特征在于，分别采集基准立方镜两个相邻镜面的法线矢量；基准坐标系的两个轴线由基准立方镜的两个相邻镜面法线矢量确定，第三个轴线由右手法则确定。4.根据权利要求1所述的卫星空载精度测量计算方法，其特征在于，利用激光跟踪仪在单机安装面采集若多个点位，点位数不少于3个，然后将所采集的点位拟合为一个平面，该平面法线即为单机安装面法线矢量；分别采集单机安装面两个相邻定位面的法线矢量；单机安装面坐标系的两个轴线由两个定位面确定，第三个轴线由右手法则确定。5.一种卫星空载精度测量计算系统，其特征在于，包括：模块M1：通过激光跟踪仪采集获取基准立方镜的镜面法线矢量；模块M2：利用立方镜不同镜面的法线矢量建立基准立方镜坐标系；模块M3：通...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭会元，杨宝，谢朋朋，李涛，朱颖龙，孙可孟，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：