"高分二号"上相机和星敏感器相对安装姿态的测量

• 作者: 万毕乐 代卫兵 孙刚 张成立 杨再华
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 卫星集成 姿态矩阵 空间相机 星敏感器 角度测量 自动准直
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2931-2938
• 页数: 8页
• 分类号: V465
• 字数: 3178字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172511.2931

摘要

为了精确测量"高分二号"(GF-2)卫星上相机和星敏感器的相对安装姿态,建立了一套高精度自动化测量系统.针对该系统研究了基于多传感器数据融合的高精度测量算法、基于理论安装数据驱动的自动测量模型、以及基于图像识别的立方镜法线搜索算法.该测量系统主要由二维龙门导轨、精密转台和CCD成像辅助准直的自准直经纬仪构成,通过融合精密转台的转动角度、自准直经纬仪的俯仰角和偏航角等数据计算被测设备安装姿态角度.测量时需先对系统进行标定,制定自动测量规划,然后通过电机驱动使设备自动到达预定位置和角度进行测量.若星上设备安装偏差较大导致被测对象超出自准直经纬仪测量范围时,可启动CCD相机对被测对象局部区域进行搜索识别,并引导自准直经纬仪实现精确准直测量.对测量系统进行了实验验证,结果显示:该系统姿态测量精度可以达到5″,与标准值比对最大偏差为4.1″;该测量系统已用于GF-2卫星的相机和星敏器相对姿态测量中,重复标准差最大为3.5″,满足GF-2对机上设备安装姿态测量精度的需求.