[发明专利]一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置及方法

权利要求书

1.一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置，其特征在于：包括GPS接收机、双头星敏测姿装置、自调平伺服跟踪台和刚性基座(15)，被校准设备为姿态测量仪(1)；

所述的GPS接收机，包括天线吸盘座(16)、GPS天线(17)和GPS接收处理卡，GPS天线(17)通过螺纹安装在天线吸盘座(16)顶部，GPS接收处理卡嵌入在双头星敏测姿装置的处理计算机里；

所述的双头星敏测姿装置，包括星敏感器A(3)、星敏感器B(4)、星敏基准六面体(5)、星敏基座(6)，其中，星敏感器A(3)、星敏感器B(4)和星敏基准六面体(5)通过螺钉紧固在星敏基座(6)上；双头星敏测姿装置输出的姿态即为星敏基准六面体(5)的姿态；

所述的自调平伺服跟踪台，包括方位伺服跟踪轴(7)、调平台面六面体(8)、调平台俯仰框(9)、调平台横滚框(10)、横滚轴码盘(11)、调平台基座(12)、调平台基座六面体(13)和俯仰轴码盘(14)；

所述的方位伺服跟踪轴(7)，包括方位电机和方位码盘，控制系统控制方位电机带动方位伺服跟踪轴(7)顶部的双头星敏测姿装置相对调平台俯仰框(9)旋转，方位码盘实时测出旋转角度；

所述的调平台俯仰框(9)侧面安装有调平台面六面体(8)，保证调平台面六面体(8)对应面的法线与俯仰轴平行，通过螺钉紧固；

所述的调平台俯仰框(9)通过俯仰轴系与调平台横滚框(10)连接；调平台俯仰框(9)远离俯仰轴系的一端安装有电机和丝杠，控制系统控制电机旋转，电机带动丝杠起落，使调平台俯仰框(9)沿俯仰轴系旋转运动；俯仰轴系的一端安装有俯仰轴码盘(14)，用来实时测量俯仰轴旋转角度；

所述的调平台横滚框(10)通过横滚轴系与调平台基座(12)连接；调平台横滚框(10)远离横滚轴系的一端安装有电机和丝杠，控制系统控制电机旋转，电机带动丝杠起落，使调平台横滚框(10)沿横滚轴系旋转运动；横滚轴系的一端安装有横滚轴码盘(11)，用来实时测量横滚轴旋转角度；所述的自调平伺服跟踪台俯仰和横滚轴系正交，方位轴系与俯仰轴系正交；

所述的调平台基座(12)的侧面安装有调平台基座六面体(13)，保证调平台基座六面体(13)对应面的法线与横滚轴平行，通过螺钉紧固；

所述的自调平伺服跟踪台装配完成后，调整其放置基座，使调平台横滚框(10)的底面处于水平状态，调整俯仰和横滚轴系，使调平台俯仰框(9)顶部仪器安装面处于水平状态，标定调平台面六面体(8)和调平台基座六面体(13)的姿态，使其姿态一致，记录下该状态下横滚轴码盘(11)和俯仰轴码盘(14)的角度值，记为“零位”。

2.如权利要求1所述的一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置，其特征在于：所述的双头星敏测姿装置，固定在自调平伺服跟踪台的方位伺服跟踪轴(7)的顶部，自调平伺服跟踪台的调平台基座(12)底部固定在刚性基座(15)上，GPS接收机的GPS天线(17)通过天线吸盘座(16)吸附在整套装置的旁边，距离双头星敏测姿装置不超过1m。

3.如权利要求1所述的一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置，其特征在于：所述的双头星敏测姿装置安装到自调平伺服跟踪台后，标定星敏基准六面体(5)和调平台面六面体(8)的安装姿态，使其水平双向一致；转动伺服跟踪方位轴轴系，当星敏基准六面体(5)和调平台面六面体(8)的方位一致时，记录下方位码盘的角度值，记作方位“零位”值；当方位轴、俯仰轴和横滚轴码盘角度处于“零位”角度时，保证星敏基准六面体(5)、调平台面六面体(8)和调平台基座六面体(13)三者的三维姿态一致。

4.如权利要求1所述的一种基于星光测量的姿态测量仪精度校准装置，其特征在于：所述的姿态测量仪(1)固定在刚性基座(15)上，校准测试过程中保证其相对刚性基座(15)的姿态不变；姿态测量仪(1)输出的姿态角为姿态基准六面体(2)的姿态。