[发明专利]一种自旋状态下的姿态确定系统

摘要

本发明提供一种自旋状态下的姿态确定系统，它是由GPS接收天线、GPS接收机、MEMS陀螺仪和安装板组成；它们相互之间的关系是：GPS接收天线和安装板连接，固定在安装板的一侧；GPS接收机和安装板连接，固定在安装板上与GPS接收天线相反的一侧；MEMS陀螺仪和安装板连接，固定在安装板上与GPS接收机相同的一侧；本发明具有轨道确定的功能,既能确定航天器的姿态，也能确定航天器的运行轨道,它体积小、重量轻、价格低廉、集成度高，具有广泛的应用性。

主权项

1.一种自旋状态下的姿态确定系统，其特征在于：它是由GPS接收天线、GPS接收机、MEMS陀螺仪和安装板组成；它们相互之间的关系是：GPS接收天线和安装板连接，固定在安装板的一侧；GPS接收机和安装板连接，固定在安装板上与GPS接收天线相反的一侧；MEMS陀螺仪和安装板连接，固定在安装板上与GPS接收机相同的一侧；所述的GPS接收天线采用自馈相四臂螺旋天线单元，下部采用锥形结构，用来与安装板连接，同时作为上部的支撑结构，上部为圆柱状结构，是天线主要部分，GPS接收天线的外壳采用透波材料，内部为金属螺旋结构；它与安装板固连，固定在安装板的一侧，在航天器上安装时在航天器的外侧，用于接收GPS卫星信号；该GPS接收天线能够适应空间恶劣的温度、辐照、高真空环境；所述的MEMS陀螺仪，其整体为集成电路结构，它采用了闭合回路、数字输出、传感器芯片和集成电路芯片分开平放连线的封装方法；它与安装板固连，固定在安装板上与GPS接收机相同的一侧，在航天器上安装时朝向航天器的内部；该MEMS陀螺仪输出航天器的自旋角速度信息；所述的安装板为方形金属板，上面有预留的螺钉安装孔位，用来与其他部分连接，安装板中心位置安装GPS天线，中间有圆孔，用来引出导线；它为系统各设备的固定器件，并用于与航天器的安装；所述的GPS接收机为集成电路结构，由变频器、微处理器、存储器组成，集成封装在一块电路板上；它与安装板固连，固定在安装板上与GPS接收天线相反的一侧，在航天器上安装时朝向航天器的内部；该GPS接收机接收GPS测量信号并对信号进行解码，计算出GPS卫星的位置、速度和时间参数；该GPS接收机处理器内置姿态确定算法，能结合GPS接收天线和MEMS陀螺仪的测量数据计算出自旋航天器的姿态信息。