紅外地球敏感器掃描鏡擺幅測量方法研究.pdf

1、紅外地球敏感器是人造地球衛(wèi)星上的一種姿態(tài)測量部件，它用于測量衛(wèi)星本體與地球間的姿態(tài)偏差(星上的指地基準(zhǔn)線與衛(wèi)星、地心連線間的角度偏差)，在通信衛(wèi)星中它給星上天線提供了指地基準(zhǔn)，紅外地球敏感器還擔(dān)負(fù)著在衛(wèi)星發(fā)射過程中捕獲地球、對衛(wèi)星定姿等功能。本文針對擺動掃描式紅外地球敏感器開展掃描鏡擺幅測試技術(shù)研究。 掃描鏡是擺動掃描式紅外地球敏感器的擺動關(guān)鍵部件，它的性能直接影響整星的精度和可靠性，其擺角與擺動頻率的測試一直是急待解決的技術(shù)難

2、題。在掃描鏡擺幅測試技術(shù)研究中，提出了一種用于掃描鏡擺角激光實時動態(tài)、非接觸自動測量方法，并研制了掃描鏡擺角動態(tài)測試系統(tǒng)，用以實現(xiàn)掃描鏡的擺動頻率、零位角、幅值、最大與最小擺角和峰-峰值之差、峰-峰值平均等參數(shù)的動靜態(tài)激光非接觸測量，并圖形顯示或打印輸出擺動曲線，并由此確定掃描鏡的擺動頻率。文中介紹了擺角測試系統(tǒng)、姿態(tài)給定裝置和電機驅(qū)動電源的組成和總體結(jié)構(gòu)，著重對掃描鏡擺角動態(tài)測量理論和大視場、大相對孔徑特殊線性掃描光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計方法進

3、行了分析與探討，克服了紅外地球敏感器窗口布局和尺寸的限制，使測量結(jié)果不受入射光位置變化的影響，解決了掃描鏡擺角的實時動態(tài)非接觸檢測的關(guān)鍵技術(shù)問題。另外，論文還對線陣CCD用于實時動態(tài)測角技術(shù)的測量精度和動態(tài)范圍等幾個關(guān)鍵問題進行了探討，推導(dǎo)了測量精度公式與動態(tài)范圍公式。通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，用計算機測量誤差軟件補償與修正技術(shù)，解決了測量數(shù)據(jù)誤差修正與圖形處理問題。通過實驗對測量系統(tǒng)的精度進行了驗證，結(jié)果表明系統(tǒng)擺角測量范圍為0～±12