[发明专利]适用于在轨卫星的载荷指向角的测量装置

说明书

本发明提供了一种适用于在轨卫星的载荷指向角的测量装置，包括角度传递装置、压紧与解锁装置以及测量平台，所述角度传递装置通过压紧与解锁装置连接所述测量平台，所述测量平台上设置有测量传感器，所述角度传递装置包括第一解锁机构以及第二解锁机构。本发明通过零变形机械结构传递转动，采用高精度位移传感器捕捉平台位移变化，进而进行角度解算，既有小巧的机械结构，又有较高的测量精度及分辨率，而且测角范围大，系统容错率较高，满足在各种复杂空间环境下在轨测量的需求。

技术领域

本发明涉及航天设备技术领域，具体地，涉及一种适用于在轨卫星的载荷指向角的测量装置。

背景技术

卫星飞行过程中，由于太阳照射、机械振动等因素的影响，有效载荷所在的基准板会发生微小的变形，从而使有效载荷在标准指向上产生小角度偏转，严重影响了高精度载荷的工作性能。

目前，在轨角度测量应用很少。经调研，来颖、沈正祥等人在论文“基于菲涅尔双棱镜的在轨小角度测量方法”(见《红外与激光工程》2016年，45卷第3期，页码1-6)中提出了一种利用成一定夹角的两面反射镜代替单块平面反射镜的改进型自准直测量方法，但该方法基于传统准直测量，激光容易出视场。杨勇、方无迪等人在“航天器变形高精度测量技术”(见《制导与引信》2016年，37卷第1期，页码36-37)中提出了一种基于PSD的在轨角度测量方法，但在轨应用时激光发射器涉及到真空污染和热变形的问题，以及目前国内市场尚未有航天级别的PSD，将严重制约该系统在航天器上的应用。

鉴于现有技术中的不足，亟待设计一种高精度的测量装置以满足在轨测量的需求。

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在轨卫星的载荷指向角的测量装置。

根据本发明提供的一种适用于在轨卫星的载荷指向角的测量装置，包括角度传递装置、压紧与解锁装置以及测量平台；

所述角度传递装置通过压紧与解锁装置连接所述测量平台，所述测量平台上设置有测量传感器。

优选地，所述角度传递装置包括第一零变形机构以及第二零变形机构；

所述压紧与解锁装置包括第一解锁机构以及第二解锁机构；

所述第一零变形机构上设置有第一压紧位，所述第一解锁机构安装在所述第一压紧位上，所述第二零变形机构上设置有第二压紧位，所述第二解锁机构安装在所述第二压紧位上，所述第一压紧位、第二压紧位分别与所述测量平台连接。

优选地，所述第一解锁机构上连接有第一压紧座，所述第二解锁机构上连接有第二压紧座。

优选地，所述第一零变形机构包括第一零变形杆、第二零变形杆以及第一转角接头，所述第二零变形杆的一端通过第一转角接头连接所述第一零变形杆的一端，所述第一压紧位设置在第二零变形杆的另一端，所述第一零变形杆的另一端上设置有第一安装位；

所述第二零变形机构包括第三零变形杆、第四零变形杆以及第二转角接头，所述第四零变形杆的一端通过第二转角接头连接所述第三零变形杆的一端，所述第二压紧位设置在第四零变形杆的另一端，所述第三零变形杆的另一端上设置有第二安装位。

优选地，所述测量平台包括第一平面机构以及第二平面机构，所述第一平面机构上的第一平面板与第二平面机构上的第二平面板平行间隔布置，其中，所述测量传感器安装在所述第一平面板上。

优选地，所述压紧与解锁装置能够在锁定状态和解锁状态之间切换，当处于所述解锁状态时，所述第一平面板、第二平面板分别成为自由端并能够跟随所述角度传递装置运动。

优选地，所述测量传感器的数量为4个，其中3个用于检测，1个作为备用，所述测量传感器连接有CMOS传感器用来读取测量数据。