專利名稱：一種高精度分體式星敏感器裝星的測試系統(tǒng)及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及宇航飛行器綜合測試技術(shù)，特別涉及一種無專用測試口的高精度分體式星敏感器裝星的測試系統(tǒng)及測試方法。
背景技術(shù)：
星敏感器作為一種通用的姿態(tài)測量部件，目前在大部分衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)上都有配備，它具有測量精度高、無轉(zhuǎn)動部件、可靠性高、壽命長的特點。按結(jié)構(gòu)特點，星敏感器可以分為一體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)，一體式結(jié)構(gòu)的光學部分CCD鏡頭與處理器是一個整體結(jié)構(gòu)，分體式結(jié)構(gòu)的CCD鏡頭和處理器是分開的，可以分別布置于星體上的不同安裝位置；無論一體式結(jié)構(gòu)還是分體式結(jié)構(gòu)，絕大部分星敏感器在處理器上都有專門的測試口，在進行整星條件下的姿態(tài)控制系統(tǒng)閉環(huán)性能指標測試時，一般將星敏感器測試口信號通過星上電纜引到衛(wèi)星脫落插頭，通過脫落插頭與地面設(shè)備相連，由地面設(shè)備產(chǎn)生測試所需的電信號源模擬數(shù)據(jù)，作為衛(wèi)星上星敏感器工作時的電激勵信號輸入，這樣可以在保持星上電纜連接狀態(tài)不動的情況下完成對星敏感器電性能的檢測。隨著航天科學技術(shù)的發(fā)展，為了滿足我國某遙感衛(wèi)星的高精度姿態(tài)控制要求，衛(wèi)星姿態(tài)和軌道控制分系統(tǒng)配置了高精度分體式星敏感器作為測量部件，由于該型高精度分體式星敏感器無專用的測試口，上述裝星測試方法則不適用，無法完成對星敏感器電性能和光功能的檢測。另一方面，在衛(wèi)星發(fā)射前，必須對星敏感器電性能指標和光學功能進行測試和評價，進而影響到對姿態(tài)控制分系統(tǒng)閉環(huán)性能指標的評價，這對衛(wèi)星能否正常發(fā)射至關(guān)重要。 目前沒有發(fā)現(xiàn)關(guān)于解決此問題的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種高精度分體式星敏感器測試方法，適用于無專用測試口的星敏感器，對其電性能和光學功能進行測試，同時保證測試時星上產(chǎn)品的安全性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種高精度分體式星敏感器裝星測試系統(tǒng)，包括星圖電信號模擬器接口箱，星圖電信號模擬器PC機，連接電纜和靜態(tài)多星模擬器。所述高精度分體式星敏感器由星敏感器頭部和處理器組成，所述星敏感處理器安裝在載荷艙內(nèi)，星敏感器頭部安裝在艙外。所述星圖電信號模擬器接口箱通過電纜連接星圖電信號模擬器PC機，所述星敏感器頭部的電纜插頭分別連接信號傳輸電纜與供電傳輸電纜，所述星敏感器頭部通過信號傳輸電纜與供電傳輸電纜連接星敏感器處理器，所述靜態(tài)多星模擬器安裝在所述艙外的星敏感器頭部上。進一步，所述信號傳輸電纜連接信號傳輸數(shù)據(jù)接口采用LVDS接口 ；
所述星敏感器處理器在連接供電、信號傳輸電纜相對一側(cè)的接口分別通過電纜連接配電線路盒與衛(wèi)星上的控制計算機。所述星圖電信號模擬器PC機通過網(wǎng)線連接姿軌控測試設(shè)備。所述靜態(tài)多星模擬器通過彈簧式卡爪連接在星敏感器頭部的遮光罩外沿上，靜態(tài)多星模擬器配置有干電池艙，使用干電池作為電源，靜態(tài)多星模擬器與與星敏感器頭部接觸面經(jīng)過絕緣處理，保證對星上產(chǎn)品無安全性危害。本發(fā)明還涉及星敏感器裝星測試方法，對星敏感器電性能指標和光學功能進行測
試ο(1)對星敏感器進行電性能測試時，使用所述星圖電信號模擬器接口箱，星圖電信號模擬器PC機與連接電纜，將連接星敏感器頭部的信號傳輸電纜與供電傳輸電纜的插頭斷開，并將所述信號傳輸電纜連接到星圖電信號模擬器接口箱的插座上，使用星圖電信號模擬器產(chǎn)生的恒星星圖電信號作為星敏感器處理器的電激勵輸入，完成整星下星敏感器接入姿控系統(tǒng)的電性能指標測試，也就是閉環(huán)性能指標測試。(2)對星敏感器進行光學功能測試時，將信號傳輸電纜從星圖電信號模擬器接口箱的插座上拔出，恢復(fù)連接星敏感器頭部與星敏感器處理器的信號傳輸電纜與供電傳輸電纜；并將用于星敏感器光學性能檢測的靜態(tài)多星模擬器安裝在星敏感器頭部上，以完成星敏感器頭部光學功能的檢測。按照上述測試方法可以完整地檢測出整個星敏感器的電性能和光學功能指標測試，為衛(wèi)星發(fā)射前姿態(tài)控制系統(tǒng)是否正常工作作出正確評價并提供可信的測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果是，解決了該無專用測試口的星敏感器裝星后測試問題，取得了不改變星上產(chǎn)品安裝狀態(tài)，僅通過有限次的電纜插頭的插拔操作即可完成對該星敏感器電性能和光學功能的檢測，滿足了該型星敏感器在測試廠房、發(fā)射前的電性能和光學性能檢測完整性的有益效果，提高了測試的快捷性和有效性，縮短了測試周期，具有操作簡便， 測試覆蓋性完整，簡單可靠、安全性高的特點。


圖1為本發(fā)明的星敏感器的安裝示意圖。圖2為本發(fā)明的測試系統(tǒng)組成框圖。圖中，1、星敏感器頭部，2、星敏感器處理器，21、接口，22、接口，3、靜態(tài)多星模擬器，4、信號傳輸電纜，5、供電傳輸電纜，6、星圖電信號模擬器接口箱，61、插座，7、星圖電信號模擬器PC機，71、接口，8連接電纜，9、彈簧式卡爪，10、干電池艙，11、星體。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的創(chuàng)作特征、技術(shù)手段與達成目的易于明白理解，以下結(jié)合具體實施例進一步闡述本發(fā)明。實施例參看圖1，星敏感器頭部1安裝在星體11艙外，為電纜插拔操作、靜態(tài)多星模擬器 3的安裝創(chuàng)造了條件，根據(jù)這一布局特點，制定了本發(fā)明的測試方案。圖1同時標出了靜態(tài)多星模擬器3在星敏感器頭部1的安裝效果示意圖，靜態(tài)多星模擬器3通過三個彈簧式卡爪9連接在星敏感器頭部1遮光罩外沿上，易于拆卸，操作簡靜態(tài)多星模擬器3配置有干電池艙10，干電池艙10內(nèi)設(shè)有作為電源的干電池，靜態(tài)多星模擬器3與星敏感器頭部1的接觸面經(jīng)過絕緣處理，保證對星上產(chǎn)品無安全性危害。圖2為針對無專用測試口的高精度分體式星敏感器的測試系統(tǒng)框圖，所述測試系統(tǒng)包括靜態(tài)多星模擬器3、星圖電信號模擬器接口箱6，星圖電信號模擬器PC機7，連接電纜8，信號傳輸電纜4與供電傳輸電纜5，其中連接電纜8采用1394型號連接電纜。星敏感器頭部1分別通過信號傳輸電纜4及供電傳輸電纜5與星敏感器處理器2 連接，星圖電信號模擬器接口箱6通過連接電纜8與星圖電信號模擬器PC機7連接，星圖電信號模擬器PC機7的接口 71通過網(wǎng)線連接姿軌控測試設(shè)備；星敏感器處理器2的接口 21通過電纜連到星上控制計算機，其接口 22通過電纜連接配電線路盒。在進行星敏感器電性能指標閉環(huán)測試時，控制計算機通過配電線路盒中的繼電器對星敏感器處理器2進行加電、斷電等控制；斷開連接星敏感器頭部1的信號傳輸電纜4與供電傳輸電纜5，并將信號傳輸電纜4連接到星圖電信號模擬器接口箱的插座61上，通過星圖電信號模擬器產(chǎn)生的恒星星圖電信號作為星敏感器處理器2的電激勵輸入。在進行星敏感器光學性能指標測試時，恢復(fù)連接星敏感器頭部1與星敏感器處理器2的信號傳輸電纜4與供電傳輸電纜5，并在星敏感器頭部1上安裝靜態(tài)多星模擬器3， 用以完成光學性能檢測。地面動力學產(chǎn)生的衛(wèi)星姿態(tài)模擬數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)網(wǎng)線發(fā)送至星圖電信號模擬器 PC機7，星圖電信號模擬器PC機7通過傳輸線將產(chǎn)生的姿態(tài)模擬數(shù)據(jù)發(fā)送給星敏感器處理器2，控制計算機采集星敏感器處理器2產(chǎn)生的姿態(tài)測量數(shù)據(jù)，并進行姿態(tài)控制，將控制指令發(fā)送給執(zhí)行機構(gòu)，地面設(shè)備采集執(zhí)行機構(gòu)作用效果并發(fā)送給動力學，整個系統(tǒng)構(gòu)成一個閉環(huán)回路，成為一個實時的半物理仿真系統(tǒng)，通過上述方法，可以檢測姿態(tài)控制系統(tǒng)閉環(huán)性能指標和星敏感器電性能指標是否滿足設(shè)計要求。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種高精度分體式星敏感器裝星測試系統(tǒng)，適用于無專用測試口的星敏感器，其特征在于，包括星圖電信號模擬器接口箱，星圖電信號模擬器PC機，連接電纜和靜態(tài)多星模擬器，所述星圖電信號模擬器接口箱通過連接電纜與星圖電信號模擬器PC機連接，所述靜態(tài)多星模擬器安裝在星敏感器頭部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度分體式星敏感器裝星測試系統(tǒng)，其特征在于，所述分體式星敏感器的頭部安裝在星體艙外，星敏感器處理器安裝在星體載荷艙內(nèi)，兩者通過穿艙的信號傳輸電纜和供電傳輸電纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度分體式星敏感器裝星測試系統(tǒng)，所述星敏感器頭部上用于連接信號傳輸電纜的信號數(shù)據(jù)傳輸接口采用LVDS接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高精度分體式星敏感器裝星測試系統(tǒng)，其特征在于，所述星敏感器處理器通過電纜連接星上控制計算機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精度分體式星敏感器裝星測試系統(tǒng)，其特征在于，所述星圖電信號模擬器PC機通過網(wǎng)線連接姿軌控測試設(shè)備。
6.基于權(quán)利要求1的一種高精度分體式星敏感器裝星測試方法，其特征在于，它包括以下步驟(1)使用上述測試系統(tǒng)對星敏感器進行電性能測試拔下連接在所述星敏感器頭部的信號傳輸電纜與供電傳輸電纜，并將信號傳輸電纜連接到星圖電信號模擬器接口箱的插座上，使之與星敏感器處理器連接，通過星圖電信號模擬器產(chǎn)生的恒星星圖電信號作為所述星敏感器處理器的電激勵輸入，完成整星下星敏感器接入姿控系統(tǒng)的電性能指標測試；(2)完成電性能測試后，進入光學功能檢測時，拔掉所述星圖電信號模擬器接口箱插座上的信號傳輸電纜，恢復(fù)連接星敏感器頭部與星敏感器處理器之間的信號傳輸電纜與供電傳輸電纜，并將靜態(tài)多星模擬器安裝在所述星敏感器頭部上，用以完成星敏感器光學性能的檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于無專用測試口的高精度分體式星敏感器測試方法，它是通過一套測試系統(tǒng)實現(xiàn)的，所述測試系統(tǒng)包括星圖電信號模擬器接口箱，星圖電信號模擬器PC機，連接電纜和靜態(tài)多星模擬器，首先將信號傳輸電纜與星圖電信號模擬器接口箱的插座相連，星圖電信號模擬器接口箱通過電纜連接星圖電信號模擬器PC機，完成星敏感器接入姿控系統(tǒng)的電性能測試；從插座上拔出信號傳輸電纜重新與所述星敏感器頭部連接，并在星敏感器頭部上安裝靜態(tài)多星模擬器，用以完成星敏感器頭部光學性能的檢測。本發(fā)明僅通過有限次的電纜插頭的插拔操作即可完成對該星敏感器電性能和光學功能的檢測，方法簡單可靠，提高了測試的快捷性與有效性，實用且安全。
文檔編號G01C25/00GK102374870SQ20101025496
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者萬向成, 孫英梅 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所