[发明专利]一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法

权利要求书

1.一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于步骤如下：

1）将二维指向镜上的俯仰轴（4）伺服在固定位置不动，二维指向镜上的滚动轴（3）接收外部的控制指令，在预设的转动范围内从起点转到终点，每次增加一个固定角度；每转到一个新的角度后，测量获得二维指向镜在该角度下的指向方向；

2）根据步骤1）获得的二维指向镜绕滚动轴（3）转动时各角度下的指向方向，建立平面∏₁数学模型，其中所有指向方向都在平面∏₁内；

3）将二维指向镜上的滚动轴（3）伺服在固定位置不动，二维指向镜上的俯仰轴（4）接收外部的控制指令，在预设的转动范围内从起点转到终点，每次增加一个固定角度；每转到一个新的角度后，测量获得二维指向镜在该角度下的指向方向；

4）利用特征根最小二乘法，根据步骤3）获得的二维指向镜绕俯仰轴（4）转动时各角度下的指向方向，建立圆锥面数学模型，其中所有指向方向均在一个圆锥面内，圆锥面底面构成平面∏₂；

5）根据步骤2）建立的平面∏₁数学模型，求解得到二维指向镜绕俯仰轴（4）转动时的指向精度，根据步骤4）建立的圆锥面数学模型，求解得到二维指向镜绕滚动轴（3）转动时的指向精度。

2.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤1）中二维指向镜绕滚动轴（3）的转动范围为-15°到+15°，每次增加1°。

3.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤1）中使用经纬仪（5）来测量二维指向镜指向方向。

4.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤2）中建立平面∏₁数学模型的具体方法为：

21）使用经纬仪（5）测量获得步骤2）中各指向方向的空间角度；

22）将各空间角度转换为经纬仪（5）坐标系下的空间单位向量；

23）根据步骤22）获得的所有空间单位向量的三维坐标拟合得到平面∏₁。

5.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤5）中二维指向镜绕俯仰轴（4）转动时的指向精度采用转角误差和晃动量来表征；所述的转角误差为利用步骤2）中建立的平面∏₁内相邻两次指向方向之间的夹角与外部控制指令之差；晃动量为利用步骤2）中建立的平面∏₁内指向方向与平面∏₁的夹角。

6.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤3）中二维指向镜绕俯仰轴（4）的转动范围为-30°到+30°，每次增加2°。

7.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤4）中建立圆锥面数学模型的具体方法为：

41）使用经纬仪（5）测量获得步骤3）中各指向方向的空间角度；

42）将各空间角度转换为经纬仪（5）坐标系下的空间单位向量，所有空间单位向量构成空间圆锥数学模型；

43）根据步骤42）获得的所有空间单位向量的三维坐标拟合得到圆锥模型底面∏₂。

8.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤5）中二维指向镜绕滚动轴（3）转动时的指向精度采用晃动量和转角误差来表征；所述的晃动量为步骤4）中建立的圆锥面内指向方向的空间单位向量和圆锥面旋转轴之间的夹角；转角误差为步骤4）中建立的圆锥面内指向方向的空间单位向量和转动前指向空间单位向量之间的夹角在圆锥底面∏₂上的投影。

9.根据权利要求1所述的一种航天遥感器二维指向镜指向精度测量方法，其特征在于：所述步骤5）中求解二维指向镜绕俯仰轴（4）转动时的指向精度以及二维指向镜绕滚动轴（3）转动时的指向精度均采用特征根最小二乘法。