[发明专利]一种星地双光路对准的地面试验方法

说明书

本发明提供一种星地双光路对准的地面试验方法，包括对所述星地双光路对准的地面试验系统进行预处理；测试最大载荷干扰力矩条件下所述试验星的姿控性能；测试所述试验星的光路捕获功能；测试微振动条件下所述试验星的跟踪精度；测试所述试验星的超前瞄准功能；测试所述试验星的量子发射光轴指向精度；测试所述试验星的模拟飞行性能。本发明的星地双光路对准的地面试验方法为开展量子卫星在轨关键性能指标地面验证试验提供充分的测试项及其判据；确保量子卫星在轨实验的有效性。

技术领域

本发明涉及量子卫星的技术领域，特别是涉及一种星地双光路对准的地面试验方法。

背景技术

现有技术中，一般飞行器与地面站的捕获或对准通常采用无线电或可见光，通常达到的指向精度并不高，约0.3～0.5度左右。这种精度下，只需采取经典的方法即可实现。

对于量子科学实验卫星而言，要求星地对准精度达到3.5u弧度。因此，在研制这类高精度卫星之前，需要对星地双光路对准方案进行地面试验验证与分析，以确保量子卫星在轨实验的有效性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种星地双光路对准的地面试验方法，用于实现星地双光路对准的各个子系统的地面试验验证与分析。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种星地双光路对准的地面试验方法，应用于量子卫星的星地双光路对准的地面试验系统，所述星地双光路对准的地面试验系统包括试验星、气浮台子系统、地面站静模拟器、地面站动模拟器和导轨；所述试验星用于模拟实体卫星，包括姿控子系统和有效载荷；所述有效载荷包括密钥通信机和纠缠发射机；所述密钥通信机指向某一地面站以构成一个光路，所述纠缠发射机指向另一个地面站以构成另一个光路；所述气浮台子系统包括气浮台和测角仪，所述气浮台用于支撑所述试验星，并带动所述试验星定轴转动，所述测角仪用于测量所述气浮台的角位置；所述地面站静模拟器用于模拟地面站光学接口，测量所述试验星的跟瞄精度，所述地面站动模拟器沿所述导轨运动，用于模拟地面站相对运动；所述星地双光路对准的地面试验方法包括以下步骤：对所述星地双光路对准的地面试验系统进行预处理；测试最大载荷干扰力矩条件下所述试验星的姿控性能；测试所述试验星的光路捕获功能；测试微振动条件下所述试验星的跟踪精度；测试所述试验星的超前瞄准功能；测试所述试验星的量子发射光轴指向精度；测试所述试验星的模拟飞行性能。

于本发明一实施例中，对所述星地双光路对准的地面试验系统进行预处理包括以下步骤：

测试所述试验星的有效载荷静态性能；

测试所述试验星的有效载荷动态性能；

测试所述试验星的综合电性能；

标定所述地面站静模拟器；

标定所述气浮台的测角与干扰力矩；

测试所述导轨、所述气浮台与所述地面站动模拟器的运动性能。

于本发明一实施例中，测试最大载荷干扰力矩条件下所述试验星的姿控性能包括以下步骤：

启动所述气浮台和测角仪；

启动所述姿控子系统；

将所述试验星指向固定位置；

启动所述有效载荷；

令所述有效载荷在最大载荷干扰力矩条件下进行姿控闭环稳态控制以及在最大载荷干扰力矩条件下进行姿控闭环对站定向；

关闭所述有效载荷；

关闭所述姿控子系统；

读取所述测角仪获取的角位置数据，绘制姿态指向曲线。