衛(wèi)星太陽敏感器模擬器校準(zhǔn)技術(shù)研究

王 凱, 佟 雷, 殷聰如, 劉 民, 唐友東, 李 崢

(1. 北京東方計(jì)量測試研究所, 北京 100086; 2. 北京控制工程研究所, 北京 100086;)

1 引 言

姿軌控系統(tǒng)是衛(wèi)星非常重要的分系統(tǒng),衛(wèi)星的姿軌控系統(tǒng)通常需要半實(shí)物仿真系統(tǒng)來模擬衛(wèi)星各敏感器的正常運(yùn)行[1～7]。常見的衛(wèi)星敏感器模擬器包括：地敏模擬器、太陽敏感器模擬器、陀螺模擬器、噴氣及動(dòng)量輪模擬器等。其中,太陽敏感器模擬器在衛(wèi)星姿軌控半實(shí)物仿真系統(tǒng)中用途廣泛且測量精度高[6～13]。目前,衛(wèi)星太陽敏感器模擬器的校準(zhǔn)依靠數(shù)字表和動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)完成。該方法需要人工設(shè)置、接線、抄數(shù)等工作[14],耗時(shí)費(fèi)力,容易造成由于人員操作不當(dāng)導(dǎo)致校準(zhǔn)結(jié)果不準(zhǔn)確等現(xiàn)象的發(fā)生。

本文闡述了一種自動(dòng)校準(zhǔn)太陽敏感器模擬器的裝置,通過設(shè)置模擬器太陽角度信息,檢測輸出電流信號(hào),反解太陽角度信息,通過計(jì)算實(shí)測值與理論設(shè)置值的偏差完成校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)裝置可實(shí)現(xiàn)太陽敏感器模擬器的全流程、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn),為監(jiān)測衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)的健康運(yùn)行提供技術(shù)支撐。

2 太陽敏感器模擬器工作原理

太陽敏感器模擬器通過敏感太陽矢量(光線方向),可以獲取衛(wèi)星相對(duì)于太陽的方位信息。太陽敏感器模擬器接收動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)設(shè)定的衛(wèi)星姿態(tài)信息,根據(jù)太陽敏感器算法輸出反應(yīng)衛(wèi)星姿態(tài)信息的模擬電流信號(hào)。每組信號(hào)包括14路編碼,其中7道粗碼、4道細(xì)碼、2道監(jiān)視碼、1道全開碼。粗碼和監(jiān)視碼作為數(shù)字量處理,只判斷其0/1;細(xì)碼和全開碼作為模擬量處理,需測量其電流量值大小。……