[发明专利]高精度光谱测速导航仪地面测试验证方法及系统

摘要

本发明公开了一种高精度光谱测速导航仪地面测试验证方法及系统，该方法利用电机驱动转轮方式，构建目标模拟源与导航系统间相对运动状态，为待测导航仪系统提供测试用例输入，通过待测导航仪测试平台完成谱图成像及定标，结合地面接收及控制终端完成谱图拾取及信息解算，实现导航仪功能及性能的地面测试验证。本发明还提供相应的地面测试验证系统；本发明原理简单，直观可靠，是航天器光谱测速导航仪地面测试验证的新方法和新思路。本发明针对当前光谱测速导航仪地面测试验证系统缺失的现状，提出以可控相对运动模拟装置实施高精度光谱导航仪测试的方法，该方法可有效利用于光波多普勒效应自主导航的深空及近地航天任务，填补了相应的技术空白。

主权项

一种高精度光谱测速导航仪地面测试验证方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据测量要求，为描述测试设备间相对位置关系，建立光谱测速导航仪地面测试参考坐标系oxyz；步骤2：在步骤1基础上，按照相对位置关系搭建相对运动模拟装置及待测导航仪测试平台，建立的高精度光谱测速导航仪地面测试验证系统，测定包括角度信息在内的试验系统各组件间位置关系；步骤3：根据步骤2建立的高精度光谱测速导航仪地面测试验证系统，通过相对运动模拟装置、平行光模拟系统和望远系统地面终端对光路进行调整，保证目标模拟源入射光信号可有效入射至导航仪系统内，调整各地面接收控制终端至待测状态，完成系统初始化设置；步骤4：在步骤2、3基础上，根据光波多普勒频移关系制定目标模拟源与导航仪系统间含角度信息的相对运动速度与波长漂移量间测试用例表；步骤5：在步骤4基础上，根据测试用例表操作相对运动模拟装置：开启目标模拟源并观测其谱线稳定性，通过相对运动模拟器控制终端设置轮系转速并开启模拟系统，通过导航仪地面控制终端开启导航仪系统，并开启谱图接收及快视系统接收并记录目标源谱图；步骤6：在步骤5基础上，更换测试用例表参数，完成不同相对运动状态下测试内容，记录谱线数据；步骤7：重置相对运动模拟器，设置为停转状态，更换目标模拟器为碘吸收定标光源，操作导航仪系统记录定标谱；步骤8：在步骤5、6、7基础上，以选定的参考波长为对象，采用高斯廓线拟合与定标谱结合的方式，对目标模拟源谱线中心波长进行拾取，按照多普勒频移关系解算获取相对运动速度信息，并与相对运动模拟装置初始值进行比对，获得试验的有效性结论。