[发明专利]一种动态太阳模拟器及其动态模拟方法

摘要

本发明涉及一种动态太阳模拟器及其动态模拟方法，属于航天器地面测试设备模拟器技术领域。本发明的控制计算机具备RS422与CAN通讯接口，可以接收动力学模型输出的太阳矢量，与GNC其他算法模块构成闭环测试系统。因此，本发明除了能够对太阳敏感器本身功能性能进行测试外，还能够完成整个GNC系统的算法闭环测试验证。

主权项

一种动态太阳模拟器，其特征在于：该动态太阳模拟器包括控制计算机、转台驱动器、机械台体、安装支架(7)和光学系统；所述的光学系统包括电源驱动器、冷却系统、短弧氙灯、耦合透镜和导光光纤和出光装置(9)；所述的出光装置(9)包括匀光准直器、消杂光光阑和光谱滤波器；所述的机械台体包括双轴转台和基座(8)，双轴转台包括水平电机(1)、垂直电机(2)、第一配重块(3)、第二配重块(4)、转接板(5)、悬臂(6)和安装支架(7)；双轴转台与基座(8)固定连接；所述的转接板(5)包括一体成型为L型的水平板和竖直板；水平电机(1)固定安装在基座(8)上，水平电机(1)的输出轴与转接板(5)的水平板固定连接，带动转接板(5)水平转动；水平电机(1)的输出轴的中心有通孔；垂直电机(2)固定安装在转接板(5)的竖直板上，垂直电机(2)的输出轴与悬臂(6)固定连接，垂直电机(2)带动悬臂(6)在垂直方向上转动；悬臂(6)的一端固定安装有第二配重块(4)，另一端安装光学系统的出光装置(9)；转接板(5)水平板一端的上面固定安装有第一配重块(3)；基座(8)上固定安装有一个小圆柱，小圆柱穿过水平电机(1)输出轴的中心孔后与安装支架(7)固定连接，当水平电机(1)的输出轴转动时，小圆柱不转动；安装支架(7)上固定安装被测设备；所述的电源驱动器驱动短弧氙灯发出光束，光束通过耦合透镜耦合后通过导光光纤输入到出光装置(9)中，光束首先经过出光装置(9)中的匀光准直器进行准直，然后经过消杂光光阑进行消光，最后经过光谱滤波器进行滤波后输出照射到被测设备上；短弧氙灯通过冷却系统进行冷却；所述的控制计算机发出转台控制信号和光源强度控制信号，控制计算机还采集被测设备的输出信号、水平电机(1)的角度输出信号和垂直电机(2)的角度输出信号，控制计算机根据采集到的信号对机械台体坐标系O_MX_MY_MZ_M与被测设备坐标系O_sX_sY_sZ_s之间的旋转矩阵R；所述的坐标原点O_M位于水平电机(1)的输出轴顶端中心位置，X_M轴朝上，Y_M轴朝右，Z_M轴朝纸面向里；所述的坐标原点O_s位于被测设备成像面的中心位置，X_s轴朝向垂直电机(2)的输出轴，Y_s轴朝上，Z_s轴朝向光束出射点；所述的转台驱动器接收控制计算机发出的转台控制信号，根据控制信号驱动水平电机(1)、垂直电机(2)转动；所述的短弧氙灯根据控制计算机发出的光源强度控制信号，输出需要强度的光束。