[发明专利]基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统及方法

权利要求书

1.一种基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，包括：

多轴运动控制子系统：通过多轴运动控制子系统，模拟卫星编队在轨各卫星之间的相对位置和姿态变化；

目标通信与导航子系统：当得到模拟卫星编队在轨各卫星之间的相对位置和姿态变化之后利用目标通信与导航子系统实现通信、导航与控制；

天线馈源阵列组：利用多轴运动控制子系统对天线馈源阵列组进行扩展组成探测网络；

数据接收子系统；从天线馈源阵列组接收表征特征目标特性的微波辐射信号，反馈给数据反演子系统；

大气环境采集子系统：通过对大气环境采集子系统同步，获取试验校飞现场大气的相关信息；

实时数据反演子系统：通过目标识别算法和反演算法对特征目标的目标特性进行提取。

2.根据权利要求1所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，所述多轴运动子系统包括主控计算机和多轴控制管理器；

所述主控计算机计算产生模拟运动轨迹，并解算多轴控制管理器所需的位置及姿态控制信息，并将实际的位置及姿态控制信息通过以太网反馈给实时数据反演子系统；

所述多轴控制管理器能够提供多轴控制时间同步基准，接收主控计算机的位置及姿态控制信息，产生单轴控制指令，并反馈位置及姿态误差信息。

3.根据权利要求2所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，所述多轴运动子系统还包括驱动控制器和六自由度平台；

所述驱动控制器通过与所述轴控制管理器组成控制网络，产生控制信号，反馈控制误差；

所述六自由度平台接收驱动控制器的控制信号，模拟卫星平台在轨姿态及相对位置变化。

4.根据权利要求1所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，通过所述目标通信与导航子系统实现无人机的通信、导航与控制，并将飞行参数通过以太网反馈给实时数据反演子系统。

5.根据权利要求1所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，所述天线馈源阵列组包括多个天线馈源阵列，所述天线馈源阵列包括天线和馈源阵列，安装在多轴运动控制子系统上的六自由度平台上。

6.根据权利要求1所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，通过同步大气环境采集子系统，获取大气成分、环境温度、湿度、气压及风向信息，通过以太网反馈给实时数据反演子系统。

7.根据权利要求1所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统，其特征在于，通过反演算法重构出原始的场景图像，并进行成像质量影响因素分析。

8.一种基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验方法，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验系统进行卫星载荷成像试验。

9.根据权利要求8所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：通过多轴运动控制子系统，模拟卫星编队在轨各卫星之间的相对位置和姿态变化；

步骤S2：当得到模拟卫星编队在轨各卫星之间的相对位置和姿态变化之后利用目标通信与导航子系统实现通信、导航与控制；

步骤S3：利用多轴运动控制子系统对天线馈源阵列组进行扩展组成探测网络；

步骤S4；从天线馈源阵列组接收表征特征目标特性的微波辐射信号，反馈给数据反演子系统；

步骤S5：通过对大气环境采集子系统同步，获取试验校飞现场大气的相关信息；

步骤S6：通过目标识别算法和反演算法对特征目标的目标特性进行提取。

10.根据权利要求9所述的基于分布式控制架构的卫星载荷成像试验方法，其特征在于，所述步骤S2中无人机特征目标通信与导航子系统，使用无人机搭载被探测目标，实现无人机的通信、导航与控制，并将飞行参数通过以太网反馈给实时数据反演子系统；

无人机特征目标是使用无人机搭载被探测目标对象。