本发明专利技术提供了一种多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法及系统，包括：步骤S1：采用光电编码器测量得到载荷电机位置信息，当光电编码器得到的位置信息不符合预设标准时，采用LVDT测量得到载荷电机位置信息；步骤S2：进行位置值差分得到速度值；步骤S2：将位置信息及速度值作为光谱扫描成像测量信息代入控制闭环。本发明专利技术采用多种测量方法冗余、异构备份设计，大幅提高可靠性；本发明专利技术具备自主调度策略，可合理切换测量方式，保证载荷光谱扫描成像的有效性；本发明专利技术两型三个位移传感器高集成装配至直线导轨上，实现整个机构的小型化和轻量化。化和轻量化。化和轻量化。
【技术实现步骤摘要】
多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法及系统
[0001]本专利技术涉及航天器设计领域，具体地，涉及一种多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法及系统。
技术介绍
[0002]光谱扫描成像类载荷广泛应用于空间观测卫星任务中，为保证成像质量，对载荷中扫描装置的扫描精度提出了越来越高的要求，而保证扫描精度最重要的就是提高位置测量精度，同时保证测量系统的高可靠，同时小型化轻量化的发展趋势，要求系统做到高集成。
[0003]目前现有技术如下：
[0004]专利文献《一种一体式电机光电编码器》(CN201820579095.0)通过优化工艺，减少零件数，减少生产环节，从而提高生产效率；
[0005]专利文献《一种LVDT位移传感器》(CN201721033374.9)通过设计第一导杆和第二导杆，使LVDT存在较低零点参与电压，具有较高的准确性；
[0006]专利文献《一种位置测量传感器和位置测量系统》(CN201811073309.8)通过PSD探测器、激光器、半反半透分束镜等组合实现位置的非接触、高实时测量；
[0007]专利文献《一种用于浮托安装船运动定位的高冗余测量系统》(CN201810993232.X)涉及主系统、备用系统1、备用系统2，且系统间可通过无线方式进行通讯，冗余设计能够应对突发情况，提高系统测量稳定性和可靠性；
[0008]专利文献《一种相机扫描成像的摄影测量方法》(CN201710248287.3)主要涉及一种相机扫描成像的摄影测量方法，描述了测量步骤，包括测量平台搭建，标定获取位置关系参数，获取靶标中心点角度信息，完成空间点三维坐标的计算。
[0009]目前多传感器冗余异构备份的卫星载荷扫描位置测量方法未见研究。
技术实现思路
[0010]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法及系统。
[0011]根据本专利技术提供的一种多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法，包括：
[0012]步骤S1：采用光电编码器测量得到载荷电机位置信息，当光电编码器得到的位置信息不符合预设标准时，采用LVDT测量得到载荷电机位置信息；
[0013]步骤S2：进行位置值差分得到速度值；
[0014]步骤S2：将位置信息及速度值作为光谱扫描成像测量信息代入控制闭环。
[0015]优选地，在所述步骤S1中：
[0016]光电编码器测量方法采用增量式光电编码器，配合光栅尺，通过细分电路实现位置测量；光电编码器采用主备份设计，设置有机械限位、硬限位和软限位；
[0017]LVDT位移传感器由定子和动子构成，动子运动产生电压变化，反映位移量的大小；通过LVDT位移传感器根据地面预设的点或机械限位作为绝对零点，LVDT位移传感器以此为基准进行位置测量；
[0018]测量手段采用冷备份设置，实现位置测量。
[0019]优选地，在所述步骤S1中：
[0020]光电编码器测量得到位置信息x；LVDT测量得到位置信息y；
[0021]判断x是否超出预设限制；
[0022]如果x没有超出预设限制，状态标识置11，将x作为位置信息；
[0023]如果x超出预设限制，将状态标识11置为AA，自主切换测量基准，判断y是否超出预设限制，如y没有超出预设限制，则采用LVDT进行位置测量；
[0024]测量基准优先级预先设置，默认光电编码器优先级大于LVDT，如果x超出预设限制，优先级切换为LVDT大于光电编码器；
[0025]优选地，在所述步骤S3中：
[0026]位置信息及位置信息差分的速度值作为载荷光谱扫描成像测量信息代入控制闭环，保证按照预设速度和区间匀速扫描，实现全日面扫描成像、半日面扫描成像、局部日面扫描成像。
[0027]优选地，采用物理原理差异化的位置测量方法，分别采用光电原理和压差原理，同时确保空间环境适应性；
[0028]采用主备份光电传感器、LVDT位移传感器多传感器冗余异构配置；自主调度策略实现测量装置调配，并设置标识进行判断选择。
[0029]根据本专利技术提供的一种多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量系统，包括：
[0030]模块M1：采用光电编码器测量得到载荷电机位置信息，当光电编码器得到的位置信息不符合预设标准时，采用LVDT测量得到载荷电机位置信息；
[0031]模块M2：进行位置值差分得到速度值；
[0032]模块M2：将位置信息及速度值作为光谱扫描成像测量信息代入控制闭环。
[0033]优选地，在所述模块M1中：
[0034]光电编码器测量方法采用增量式光电编码器，配合光栅尺，通过细分电路实现位置测量；光电编码器采用主备份设计，设置有机械限位、硬限位和软限位；
[0035]LVDT位移传感器由定子和动子构成，动子运动产生电压变化，反映位移量的大小；通过LVDT位移传感器根据地面预设的点或机械限位作为绝对零点，LVDT位移传感器以此为基准进行位置测量；
[0036]测量手段采用冷备份设置，实现位置测量。
[0037]优选地，在所述模块M1中：
[0038]光电编码器测量得到位置信息x；LVDT测量得到位置信息y；
[0039]判断x是否超出预设限制；
[0040]如果x没有超出预设限制，状态标识置11，将x作为位置信息；
[0041]如果x超出预设限制，将状态标识11置为AA，自主切换测量基准，判断y是否超出预设限制，如y没有超出预设限制，则采用LVDT进行位置测量；
[0042]测量基准优先级预先设置，默认光电编码器优先级大于LVDT，如果x超出预设限制，优先级切换为LVDT大于光电编码器；
[0043]优选地，在所述模块M3中：
[0044]位置信息及位置信息差分的速度值作为载荷光谱扫描成像测量信息代入控制闭环，保证按照预设速度和区间匀速扫描，实现全日面扫描成像、半日面扫描成像、局部日面扫描成像。
[0045]优选地，采用物理原理差异化的位置测量方法，分别采用光电原理和压差原理，同时确保空间环境适应性；
[0046]采用主备份光电传感器、LVDT位移传感器多传感器冗余异构配置；自主调度策略实现测量装置调配，并设置标识进行判断选择。
[0047]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0048]1、本专利技术单一测量方法均可实现高精度测量；
[0049]2、本专利技术多种测量方法冗余、异构备份设计，大幅提高可靠性；
[0050]3、本专利技术具备自主调度策略，可合理切换测量方式，保证载荷光谱扫描成像的有效性；
[0051]4、本专利技术两型三个位移传感器高集成装配至直线导轨上，实现整个机构的小型化和轻量化。
附图说明
[0052]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、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法，其特征在于，包括：步骤S1：采用光电编码器测量得到载荷电机位置信息，当光电编码器得到的位置信息不符合预设标准时，采用LVDT测量得到载荷电机位置信息；步骤S2：进行位置值差分得到速度值；步骤S2：将位置信息及速度值作为光谱扫描成像测量信息代入控制闭环。2.根据权利要求1所述的多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法，其特征在于，在所述步骤S1中：光电编码器测量方法采用增量式光电编码器，配合光栅尺，通过细分电路实现位置测量；光电编码器采用主备份设计，设置有机械限位、硬限位和软限位；LVDT位移传感器由定子和动子构成，动子运动产生电压变化，反映位移量的大小；通过LVDT位移传感器根据地面预设的点或机械限位作为绝对零点，LVDT位移传感器以此为基准进行位置测量；测量手段采用冷备份设置，实现位置测量。3.根据权利要求1所述的多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法，其特征在于，在所述步骤S1中：光电编码器测量得到位置信息x；LVDT测量得到位置信息y；判断x是否超出预设限制；如果x没有超出预设限制，状态标识置11，将x作为位置信息；如果x超出预设限制，将状态标识11置为AA，自主切换测量基准，判断y是否超出预设限制，如y没有超出预设限制，则采用LVDT进行位置测量；测量基准优先级预先设置，默认光电编码器优先级大于LVDT，如果x超出预设限制，优先级切换为LVDT大于光电编码器。4.根据权利要求1所述的多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法，其特征在于，在所述步骤S3中：位置信息及位置信息差分的速度值作为载荷光谱扫描成像测量信息代入控制闭环，保证按照预设速度和区间匀速扫描，实现全日面扫描成像、半日面扫描成像、局部日面扫描成像。5.根据权利要求1所述的多传感器冗余异构备份卫星载荷扫描位置测量方法，其特征在于：采用物理原理差异化的位置测量方法，分别采用光电原理和压差原理，同时确保空间环境适应性；采用主备份光电传感器、LVDT位移传感器多传感器冗余异构配置；自主调度策略实现测量装置调配，并设置标识进行判断选择。6.一种多传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁渊，程卫强，袁伟，安敏杰，张春明，刘强，尤伟，陆希，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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