[发明专利]适用于磁强计与测姿仪安装矩阵标定的旋转轴监测设备

说明书

本发明提供了一种适用于磁强计与测姿仪安装矩阵标定的旋转轴监测设备，包括支撑立柱(1)、激光自准直仪(2)、光路转换反射镜(3)、龙门架(4)、接收反射镜(5)、连接杆(6)、测姿仪(7)、无磁夹具(8)、无磁转台(9)、安装平台(10)、测姿仪电子学箱(11)、磁强计电子学箱(12)以及磁强计(13)。本发明通过激光自准直仪实现了无磁转台的回转精度主动监测，并通过后续误差补偿实现磁强计与测姿仪安装矩阵高精度标定。本发明测姿仪电子学箱、磁强计电子学箱、激光自准直仪远离无磁转台布置，进而有效避免了测姿仪电子学箱、磁强计电子学箱、激光自准直仪以及背景磁场等剩磁的干扰，从而保证了高精度的测试环境。

技术领域

本发明涉及航天精密测量技术领域，具体地，涉及一种适用于磁强计与测姿仪安装矩阵标定的旋转轴监测设备，尤其是一种适用于磁强计与测姿仪安装矩阵室外标定的旋转轴监测设备。

背景技术

地磁学是地球物理学和空间物理学的一个重要组成部分，是连接固体地球物理学与空间物理学的桥梁。它是由基本磁场与变化磁场两部分组成的。基本磁场来源于地球内部，研究它的变化及起源，是地球动力学研究的重要内容之一；变化的磁场则与电离层的变化和太阳活动等有关。对变化的磁场的研究是日地物理研究中的热门课题。通过卫星所观测到的磁场的变化包括了上至太阳活动、星际空间、磁层、电离层活动，下至地壳构造、地震活动、地球深部导电特征、地核变化的各种丰富的信息，卫星能够为地球物理和空间物理研究提供大量高分辨率的科学数据，满足科学研究的需求。磁通门磁强计和卫星姿态测量仪是其中的关键器件，其中磁强计是磁场信息获取的关键器件，姿态测量仪是卫星位姿确定的关键系统，因此，通过姿态测量仪确定磁强计的空间位姿是精确磁场信息获取的必要保障。

而在磁场测量卫星研制过程中，关键在于姿态测量仪(测姿仪)与磁强计的高精度在轨标定，由于卫星发射的单次性以及维修难度极大，因此在地面阶段，需要进行姿态测量仪与磁强计的安装矩阵室外和室内标定，以尽可能的验证高精度空间位姿效能。在室外标定过程中，姿态测量仪与磁强计的旋转精度直接影响标定效果的评价，而由于加工以及装配精度的限制，如何实时监测并根据测量结果调整安装位置，成为姿态测量仪与磁强计的安装矩阵室外标定的重要环节。

专利ZL201420617200提及一种电涡流传感器检测方法，克服了传统的接触式测量精度低的问题，CN204052940U提及一种利用电容传感器检测旋转轴回转精度的方法，具有高精度的特点，但是上述方法均采用电磁原理测量，不适应对剩磁要求极高的室外标定。因此需要提出一种剩磁干扰低、测量精度高的旋转轴检测装置。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于磁强计与测姿仪安装矩阵标定的旋转轴监测设备。

根据本发明提供的一种适用于磁强计与测姿仪安装矩阵标定的旋转轴监测设备，包括支撑立柱、激光自准直仪、光路转换反射镜、龙门架、接收反射镜、连接杆、测姿仪、无磁夹具、无磁转台、安装平台、测姿仪电子学箱、磁强计电子学箱以及磁强计；

所述安装平台上设置无磁转台、龙门架，连接杆通过无磁夹具设置在无磁转台上，连接杆一端设置磁强计，连接杆另一端设置测姿仪，磁强计上侧设置接收反射镜，所述光路转换反射镜设置在龙门架上并位于接收反射镜上方；

所述激光自准直仪设置在支撑立柱上，激光自准直仪发出的光束，经过光路转换反射镜入射到接收反射镜；

所述测姿仪电子学箱连接测姿仪，磁强计电子学箱连接磁强计。

优选地，还包括磁场强度监测计，磁场强度监测计设置在安装平台的周围，实现对测试环境的磁场监测。

优选地，所述连接杆设置磁强计的一端靠近或者位于无磁转台的回转中心，连接杆设置测姿仪的一端位于无磁转台边缘即远离无磁转台的回转中心，调整接收反射镜使其位于无磁转台的回转中心。

优选地，所述测姿仪电子学箱、磁强计电子学箱远离无磁转台五米以上布置。