[发明专利]一种星敏感器动态性能测试方法

权利要求书

1.一种星敏感器动态性能测试方法，包括三轴转台和测试计算机，测试计算机实时接收星敏感器输出姿态四元数，其特征在于：定义星敏感器像空间坐标系为：原点O位于星敏感器传感器CCD摄像头中心，面对星敏感器镜头，X轴为平行于CCD摄像头平面向右，Y轴为平行于CCD摄像头平面向上，Z轴为垂直CCD摄像头面朝外，星敏感器绕X轴旋转的姿态角称为偏航角，绕Y轴旋转的姿态角称为俯仰角，绕Z轴旋转的姿态角称为滚动角；

星敏感器中装载地心惯性坐标系即J2000.0坐标系，J2000.0坐标系：坐标原点在地球质心，参考平面是J2000.0平赤道面，Z轴向北指向平赤道面北极，X轴指向J2000.0平春分点，Y轴与X和Z轴组成直角右手系；

按如下步骤测试：

(1)、把星敏感器安装到三轴转台上，使星敏感器的三轴与三轴转台的三轴平行；

(2)、调整三轴转台的三轴，使三轴转台的X轴、Z轴分别指向J2000.0平春分点和平赤道面北极；

(3)、如果测试星敏感器的静态精度，跳转到第4步；如果测试星敏感器的动态精度，直接跳转到第11步；

(4)、设置三轴转台的X轴和Y轴与地球保持相对静止；

(5)、设置三轴转台的Z轴以的角速度转动；

(6)、打开星敏感器，给星敏感器上电；

(7)、上位机实时接收星敏感器输出的三轴欧拉角；

(8)、星敏感器连续工作一段时间后，关闭星敏感器；

(8)、数学统计的方法对这些数据进行处理；

(10)、计算出星敏感器三个欧拉角的静态精度；

(11)、控制三轴转台，使转台X轴、Y轴和Z轴角速度分别ω_x(°/s)，ω_y(°/s)和ω_z(°/s)转动；

(12)、打开星敏感器，给星敏感器上电；

(13)、上位机接收星敏感器的三轴欧拉角，

设该时刻为T₀+ΔT，星敏感器X轴、Y轴和Z轴方向的欧拉角分别为Φ_{x_t0+Δt}(°)、Φ_{y_T0+ΔT}(°)和Φ_{z_T0+ΔT}(°)；

(14)：利用公式

式中和分别为上一时刻T₀时刻星敏感器X轴、Y轴和Z轴方向的欧拉角，计算当前时刻，即T₀+ΔT时刻下，星敏感器的理想三轴欧拉角；

(15)、利用

计算T₀+ΔT时刻星敏感器X轴、Y轴和Z轴的欧拉角误差和

(16)、星敏感器连续工作一段时间后，关闭星敏感器；

(17)、数学统计的方法对这些数据进行处理；

(18)、计算出星敏感器三个欧拉角的动态精度。