[发明专利]一种星敏感器动态性能测试方法

摘要

本发明涉及一种星敏感器动态性能测试方法，把星敏感器放置到三轴转台上，星敏感器的三轴与三轴转台的三轴平行，调整三轴转台，使三轴转台的X轴、Z轴分别指向J2000.0平春分点和平赤道面北极，测试星敏感器的静态精度时，Z轴以的角速度转动，X轴和Y轴保持相对静止，测试星敏感器的动态精度时，转台三轴分别以用户设置的角速度进行转动，长时间运行后，采用方法分别统计这两组数据，因此该方法不但能测试星敏感器的静态精度和动态精度，还可以测试星敏感器的极性，本发明减少了星敏感器测试设备，降低了星敏感器测试成本。

主权项

1.一种星敏感器动态性能测试方法，包括三轴转台和测试计算机，测试计算机实时接收星敏感器输出姿态四元数，其特征在于：定义星敏感器像空间坐标系为：原点O位于星敏感器传感器CCD摄像头中心，面对星敏感器镜头，X轴为平行于CCD摄像头平面向右，Y轴为平行于CCD摄像头平面向上，Z轴为垂直CCD摄像头面朝外，星敏感器绕X轴旋转的姿态角称为偏航角，绕Y轴旋转的姿态角称为俯仰角，绕Z轴旋转的姿态角称为滚动角；星敏感器中装载地心惯性坐标系即J2000.0坐标系，J2000.0坐标系：坐标原点在地球质心，参考平面是J2000.0平赤道面，Z轴向北指向平赤道面北极，X轴指向J2000.0平春分点，Y轴与X和Z轴组成直角右手系；按如下步骤测试：(1)、把星敏感器安装到三轴转台上，使星敏感器的三轴与三轴转台的三轴平行；(2)、调整三轴转台的三轴，使三轴转台的X轴、Z轴分别指向J2000.0平春分点和平赤道面北极；(3)、如果测试星敏感器的静态精度，跳转到第4步；如果测试星敏感器的动态精度，直接跳转到第11步；(4)、设置三轴转台的X轴和Y轴与地球保持相对静止；(5)、设置三轴转台的Z轴以的角速度转动；(6)、打开星敏感器，给星敏感器上电；(7)、上位机实时接收星敏感器输出的三轴欧拉角；(8)、星敏感器连续工作一段时间后，关闭星敏感器；(8)、数学统计的方法对这些数据进行处理；(10)、计算出星敏感器三个欧拉角的静态精度；(11)、控制三轴转台，使转台X轴、Y轴和Z轴角速度分别ω_x(°/s)，ω_y(°/s)和ω_z(°/s)转动；(12)、打开星敏感器，给星敏感器上电；(13)、上位机接收星敏感器的三轴欧拉角，设该时刻为T₀+ΔT，星敏感器X轴、Y轴和Z轴方向的欧拉角分别为Φ_{x_t0+Δt}(°)、Φ_{y_T0+ΔT}(°)和Φ_{z_T0+ΔT}(°)；(14)：利用公式式中和分别为上一时刻T₀时刻星敏感器X轴、Y轴和Z轴方向的欧拉角，计算当前时刻，即T₀+ΔT时刻下，星敏感器的理想三轴欧拉角；(15)、利用计算T₀+ΔT时刻星敏感器X轴、Y轴和Z轴的欧拉角误差和(16)、星敏感器连续工作一段时间后，关闭星敏感器；(17)、数学统计的方法对这些数据进行处理；(18)、计算出星敏感器三个欧拉角的动态精度。