基于電子經(jīng)緯儀的航天器天線裝配精密測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、航天器天線是航天器的重要組成部分，它是連接航天器與地面、航天器與其他飛行器的通訊紐帶。航天器天線裝配測(cè)量則是保證航天器天線工作在最佳狀態(tài)的前提條件。目前航天器天線裝配測(cè)量主要是利用電子經(jīng)緯儀對(duì)航天器天線進(jìn)行測(cè)量以獲取其相對(duì)航天器系統(tǒng)的位置參數(shù)和方向參數(shù)。由于電子經(jīng)緯儀是基于儀器嚴(yán)格調(diào)水平的條件下進(jìn)行測(cè)量的，不僅測(cè)量精度受到調(diào)平誤差的影響，而且影響測(cè)量效率。針對(duì)航天器天線裝配精密測(cè)量中存在的問題，本文展開了以下方面的有意義的研究工作：

2、r>　　在對(duì)視覺理論進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)之上，充分考慮了電子經(jīng)緯儀與相機(jī)測(cè)量的相似性，將視覺測(cè)量中相機(jī)的標(biāo)定和測(cè)量原理應(yīng)用于電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)標(biāo)定和空間三角交會(huì)測(cè)量之中，建立了電子經(jīng)緯儀透視投影測(cè)量模型。推導(dǎo)了基于自由狀態(tài)下兩臺(tái)電子經(jīng)緯儀和多臺(tái)電子經(jīng)緯儀角度觀測(cè)值的空間三維坐標(biāo)測(cè)量模型，并對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量不確定度進(jìn)行了理論分析和數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明自由狀態(tài)下電子經(jīng)緯儀的測(cè)量方法不要求電子經(jīng)緯儀在測(cè)量時(shí)嚴(yán)格調(diào)水平，且該測(cè)量模型正確可靠。

3、>　　在電子經(jīng)緯儀透視投影模型的理論基礎(chǔ)之上，研究了自由狀態(tài)下電子經(jīng)緯儀的標(biāo)定方法。主要包括基于一維標(biāo)定體、二維標(biāo)定體和三維標(biāo)定體的電子經(jīng)緯儀標(biāo)定方法。通過對(duì)三種標(biāo)定方法的特性分析，從而確定出一種最為實(shí)用的標(biāo)定方法。
　　對(duì)于航天器天線裝配精密測(cè)量中的關(guān)鍵技術(shù)，首先總結(jié)了坐標(biāo)基準(zhǔn)的測(cè)量和建立方法，包括立方鏡過渡坐標(biāo)基準(zhǔn)的建立、航天器整星設(shè)計(jì)坐標(biāo)基準(zhǔn)的建立以及航天器總體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，推導(dǎo)了矢量積法建立立方鏡坐標(biāo)系的算法，理論研究表明該方

4、法的解算結(jié)果與立方鏡兩相鄰反射鏡面的正交性無關(guān)。其次針對(duì)航天器天線的裝配測(cè)量問題，設(shè)計(jì)了適用于航天器天線測(cè)量的新型靶標(biāo)，通過對(duì)粘貼在天線曲面上的靶標(biāo)上的5個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的測(cè)量，擬合出天線曲面在目標(biāo)點(diǎn)處的切平面，確定出曲面在該點(diǎn)的法線方向，對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行靶標(biāo)厚度補(bǔ)償后得到天線曲面上的實(shí)際坐標(biāo)點(diǎn)。提出一種天線曲面的通用擬合算法，以求取天線曲面的幾何參數(shù)，理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)證明該算法具有一定的擬合精度。
　　最后，對(duì)本文提出的基于二維標(biāo)定體的自