[发明专利]基于线阵红外地球敏感器电信号产生装置的模拟方法

权利要求书

1.基于线阵红外地球敏感器电信号产生装置的模拟方法,其特征在于包括以下步骤：

(1)、获得任意穿越位置X，其值为n+x，n为其整数部分，x为其小数部分，X的范围为从0到N、不含N的任意数，其中N为线阵红外地球敏感器探测器元数，其值为大于6的整数；

(2)、根据线阵红外地球敏感器提供的时序信号，其值为t，t为0到N-1的整数，和穿越位置n+x，控制器按照以下情况计算D/A设置参数值并控制输出，其中D/A转换基准参数值为k₀，范围为0到2^w的整数，w为D/A转换的精度位数，D/A转换幅度参数值为k，范围为0到不大于的整数：

当t＜n-2时，D/A设置参数值为k₀；当t＝n-2时，D/A设置参数值为不大于k₀+k-kx的最大整数；当t＝n-1时，D/A设置参数值为不大于k₀+2k-kx的最大整数；当t＞n-1时，D/A设置参数值为不大于k₀+2k的最大整数；

(3)、按步骤(1)和(2)，对A通道依次从0到N、间隔值为0.1设置穿越位置X，并将模拟输出的电信号注入线阵红外地球敏感器中，由线阵红外地球敏感器获得该设置值下通道解算的穿越位置，其值为a_x，并计算其与设置值的偏差，共10N+1组，计算所有偏差的均值a_c；

从a_c-0.5到a_c+0.5、间隔值为0.01依次取值a_s，计算满足与所有偏差的平方平均最小的a_s即为A通道适应性修正参数，其值为△a；

(4)、按步骤(3)，依次获得B、C、D通道适应性修正参数，其值对应依次为△b、△c、△d；

(5)、在任意轨道高度下，根据公式，计算零姿态穿越位置的理论值L，其值为l，其中h为线阵红外地球敏感器工作的轨道高度，单位为km，θ为地球敏感器每个像元的视场角，H₀为线阵红外地 球敏感器设计的标称轨道高度，单位为km；

(6)、根据线阵红外地球敏感器的轨道零位标定表按以下方法进行，获得在理论值为l时，A、B、C、D通道穿越位置标定零位的值a₀、b₀、c₀、d₀；线阵红外地球敏感器的轨道零位标定表的内容为不同理论值L对应的A通道穿越位置标定零位A₀、B通道穿越位置标定零位B₀、C通道穿越位置标定零位C₀和D通道穿越位置标定零位D₀：

若由步骤(5)获得的l在该表中可查，则直接从表中获得；

若由步骤(5)获得的l在表中不可查，则选取不大于l的最小组数据，这组数据的理论值L和A、B、C、D通道穿越位置标定零位A₀、B₀、C₀、D₀的值分别记为l₁、a₁、b₁、c₁、d₁，和不小于l的最大组数据，这组数据的理论值L和A、B、C、D通道穿越位置标定零位A₀、B₀、C₀、D₀的值分别记为l₂、a₂、b₂、c₂、d₂；按以下公式，计算获得：

(7)、按如下公式，计算A、B、C、D通道穿越位置原始值，其值对应依次为a_y,b_y,c_y,d_y：

其中p、r对应依次分别为卫星姿态俯仰角、滚动角，K_p、K_r对应依次分别为线阵红外地球敏感器俯仰轴、滚动轴线性校准参数；

(8)、按如下公式计算A、B、C、D通道穿越位置适应性校正值，其值对应依次为a_j,b_j,c_j,d_j：

a_j＝a_y+Δa，b_j＝b_y+Δb，c_j＝c_y+Δc，d_j＝d_y+Δd；

(9)、根据线阵红外地球敏感器A通道辐射量校正公式f_A进行反算，其中：

f_A(x)＝a₁x²+a₂x+a₃+b₁*sin(2π(x-b₂))

式中a₁、a₂、a₃分别为二次拟合的二次项系数、一次项系数和常数项系数、b₁、b₂分别为正弦函数拟合的幅度系数、相位系数；

从a_j-0.5到a_j+0.5、间隔值为0.001依次取值I_A，最先满足|f_A(I_A+0.5)-I_A|≤0.01的I_A即为A通道穿越位置辐射量校正值，其值为a_f；

(10)、按步骤(9)，依次获得B、C、D通道穿越位置辐射量校正值，其值对应依次为b_f,c_f,d_f；

(11)、若a_f、b_f、c_f、d_f大于0小于N时，修正为0；若当前地球敏感器的工作模式下不需要某通道数据时，则将该通道修正为0；最终得到A、B、C、D通道穿越位置最终值A_o、B_o、C_o、D_o；

(12)、根据步骤(10)获得的A、B、C、D通道穿越位置最终值A_o、B_o、C_o、D_o，按步骤(1)和(2)相对应A、B、C、D四路通道进行D/A转换。

2.根据权利要求1所述的基于线阵红外地球敏感器电信号产生装置的模拟方法，其特征在于：所述的线阵红外地球敏感器电信号产生装置包括计算机、串口驱动器、控制器和四路D/A转换器，其中：

所述的串口驱动器采用232串口驱动器MAX232；

所述的控制器采用微控制器、FPGA或处理器；

所述的四路D/A转换器，精度位数为8位、12位或16位，输出信号幅度范围为-2.5V～2.5V，转换速率不低于时序信号T的频率；

计算机将A、B、C、D通道穿越位置最终值通过串口驱动器注入控制器中，控制器将A、B、C、D通道穿越位置最终值转换成D/A设置参数，通过写操作控制D/A转换器进行数模转换，模拟产生线阵红外地球敏感器所需的电信号。