[发明专利]基于线阵红外地球敏感器电信号产生装置的模拟方法

摘要

本发明公开了基于线阵红外地球敏感器电信号产生装置的模拟方法，首先计算穿越位置零位，从而根据姿态信息获得四通道穿越位置原始值，再根据标定获得的四通道适应性修正参数进行适应性校正，继而依次通过地球敏感器辐射校正公式及工作模式、阈值对穿越位置校正获得四通道穿越位置，最后再根据穿越位置与D/A转换参数的关系控制D/A转换器输出锯齿波的电信号源。这种装置应包括计算机、串口驱动器、控制器和四路D/A转换器。本发明有效解决了线阵红外地球敏感器应用于不同轨道、不同工作模式的姿态模拟问题，提供了一种线阵红外地球敏感器的检测手段，保障了线阵红外地球敏感器的电性能测试，为各类测试与仿真提供了条件。

主权项

基于线阵红外地球敏感器电信号产生装置的模拟方法,其特征在于包括以下步骤：(1)、获得任意穿越位置X，其值为n+x，n为其整数部分，x为其小数部分，X的范围为从0到N、不含N的任意数，其中N为线阵红外地球敏感器探测器元数，其值为大于6的整数；(2)、根据线阵红外地球敏感器提供的时序信号，其值为t，t为0到N‑1的整数，和穿越位置n+x，控制器按照以下情况计算D/A设置参数值并控制输出，其中D/A转换基准参数值为k0，范围为0到2w的整数，w为D/A转换的精度位数，D/A转换幅度参数值为k，范围为0到不大于的整数：当t＜n‑2时，D/A设置参数值为k0；当t＝n‑2时，D/A设置参数值为不大于k0+k‑kx的最大整数；当t＝n‑1时，D/A设置参数值为不大于k0+2k‑kx的最大整数；当t＞n‑1时，D/A设置参数值为不大于k0+2k的最大整数；(3)、按步骤(1)和(2)，对A通道依次从0到N、间隔值为0.1设置穿越位置X，并将模拟输出的电信号注入线阵红外地球敏感器中，由线阵红外地球敏感器获得该设置值下通道解算的穿越位置，其值为ax，并计算其与设置值的偏差，共10N+1组，计算所有偏差的均值ac；从ac‑0.5到ac+0.5、间隔值为0.01依次取值as，计算满足与所有偏差的平方平均最小的as即为A通道适应性修正参数，其值为△a；(4)、按步骤(3)，依次获得B、C、D通道适应性修正参数，其值对应依次为△b、△c、△d；(5)、在任意轨道高度下，根据公式，计算零姿态穿越位置的理论值L，其值为l，其中h为线阵红外地球敏感器工作的轨道高度，单位为km，θ为地球敏感器每个像元的视场角，H0为线阵红外地 球敏感器设计的标称轨道高度，单位为km；(6)、根据线阵红外地球敏感器的轨道零位标定表按以下方法进行，获得在理论值为l时，A、B、C、D通道穿越位置标定零位的值a0、b0、c0、d0；线阵红外地球敏感器的轨道零位标定表的内容为不同理论值L对应的A通道穿越位置标定零位A0、B通道穿越位置标定零位B0、C通道穿越位置标定零位C0和D通道穿越位置标定零位D0：若由步骤(5)获得的l在该表中可查，则直接从表中获得；若由步骤(5)获得的l在表中不可查，则选取不大于l的最小组数据，这组数据的理论值L和A、B、C、D通道穿越位置标定零位A0、B0、C0、D0的值分别记为l1、a1、b1、c1、d1，和不小于l的最大组数据，这组数据的理论值L和A、B、C、D通道穿越位置标定零位A0、B0、C0、D0的值分别记为l2、a2、b2、c2、d2；按以下公式，计算获得：(7)、按如下公式，计算A、B、C、D通道穿越位置原始值，其值对应依次为ay,by,cy,dy：其中p、r对应依次分别为卫星姿态俯仰角、滚动角，Kp、Kr对应依次分别为线阵红外地球敏感器俯仰轴、滚动轴线性校准参数；(8)、按如下公式计算A、B、C、D通道穿越位置适应性校正值，其值对应依次为aj,bj,cj,dj：aj＝ay+Δa，bj＝by+Δb，cj＝cy+Δc，dj＝dy+Δd；(9)、根据线阵红外地球敏感器A通道辐射量校正公式fA进行反算，其中：fA(x)＝a1x2+a2x+a3+b1*sin(2π(x‑b2))式中a1、a2、a3分别为二次拟合的二次项系数、一次项系数和常数项系数、b1、b2分别为正弦函数拟合的幅度系数、相位系数；从aj‑0.5到aj+0.5、间隔值为0.001依次取值IA，最先满足|fA(IA+0.5)‑IA|≤0.01的IA即为A通道穿越位置辐射量校正值，其值为af；(10)、按步骤(9)，依次获得B、C、D通道穿越位置辐射量校正值，其值对应依次为bf,cf,df；(11)、若af、bf、cf、df大于0小于N时，修正为0；若当前地球敏感器的工作模式下不需要某通道数据时，则将该通道修正为0；最终得到A、B、C、D通道穿越位置最终值Ao、Bo、Co、Do；(12)、根据步骤(10)获得的A、B、C、D通道穿越位置最终值Ao、Bo、Co、Do，按步骤(1)和(2)相对应A、B、C、D四路通道进行D/A转换。