[发明专利]一种适用于甚高精度多探头星敏的电子星模同步方法

说明书

本发明涉及一种适用于甚高精度多探头星敏的电子星模同步方法，属于航天器姿态控制领域；通过设计一款能够接收控制分系统地面动力学通过以太网输出的惯性四元素实时生成对应星图数据并以符合成像芯片时序的信号输出给甚高精度多探头星敏感器线路，完成甚高精度多探头星敏感器在分系统环境下的闭环测试。该电子星模基于甚高精度多探头星敏感器的曝光特性，通过对通讯协议设计及电子星模的时序设计，可以在以太网时延不稳定的环境下，实现多探头间星图的同步，以及各个探头星图输出间隔的均匀性。可以保证分系统环境下高精度指向指标进行验证以及分系统环境下进行系统级多头融合星敏故障诊断与切换的测试。

技术领域

本发明属于航天器姿态控制领域，涉及一种适用于甚高精度多探头星敏的 电子星模同步方法。

背景技术

传统地面测试通常采用动态星模将星敏感器引入控制系统闭环测试。

该方法可以对星敏的光学系统，真实时序等进行测试，但受限于星模光学系统精度，使得技术总体进行测试时无法对分系统的高精度指向指标进行验证。

采用电子星模，由于未引入光学成像部分，因此星敏可以输出高质量的四 元素，在分系统闭环试验中较为真实地验证惯性空间指向精度指标；同时，由 于不同星敏探头间存在结构形变，而多探头星敏感器自身具有实时标定夹角功 能，在使用电子星模的情况下可以模拟结构形变对多探头星敏星点融合及夹角 标定功能进行验证，并对其在分系统下的影响进行评估。

采用电子星模要求多个探头间的星点必须保持同步，否则各个探头星点对 应不同时刻星空，融合出来的姿态必定会出现跳动，无法满足分系统验证需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种适用于甚高精 度多探头星敏的电子星模同步方法，实现了在以太网时延不稳定的环境下，实 现多探头间星图的同步，以及各个探头星图输出间隔的均匀性。

本发明解决技术的方案是：

一种适用于甚高精度多探头星敏的电子星模同步方法，包括如下步骤：

步骤一、计算星敏感器曝光频率N；

步骤二、计算星敏感器每次曝光的时长T_曝光时长；

步骤三、记录PPS下降沿对应时刻T₀；

步骤四、监测帧请求信号上升沿；

步骤五、判断是否有帧请求信号；如果有，则执行步骤六；否则直接结束；

步骤六、记录帧请求信号上升沿对应的时刻T₄，并计算T₄与T₀之间的时 间差ΔT₄；

步骤七、判断两次帧请求信号期间是否通过网络收到地面动力学计算输出 的星敏感器四元素数据；如果有，则执行步骤八；否则执行步骤十四；

步骤八、计算待传输图像的时刻T₂；

步骤九、选择收到的数据包Q_{动_T3}作为基准；

步骤十、计算修正时间T₁；

步骤十一、计算T₁与T₂的时间差ΔT_外推；

步骤十二、计算T₂时刻的星敏感器四元素数据Q_T2；

步骤十三、生成T₂时刻的星图，执行完后直接结束；

步骤十四、生成全黑图像，执行完后直接结束。