【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及測量技術，具體說就是一種。
技術介紹
空間飛行器姿態運動模擬平臺(也稱為三軸氣浮臺)依靠壓縮空氣在氣浮軸承與軸承座之間形成的氣膜，使模擬臺體浮起，從而實現近似無摩擦的相對運動條件，以模擬衛星等空間飛行器在外層空間所受干擾力矩很小的力學環境。作為空間飛行器姿態運動的通用模擬器，三軸氣浮臺可以進行飛行器姿態控制系統性能的全物理仿真實驗驗證分析，是空間飛行器研制過程中的重要手段和方法。空間飛行器姿態運動模擬平臺在試驗過程中需要通過姿態測量系統動態地給出姿態角、角速率等姿態信息，以便完成控制閉環，由于空間飛行器姿態運動模擬平臺的特殊結構，以往用于轉臺測量的裝置(如旋轉變壓器、感應同步器、光電碼盤、光柵等)不適用于空間飛行器姿態運動模擬平臺的測量，需要考慮新的測量方法和裝置。并且在目前實際應用中，姿態測量系統精度的高低直接關系到仿真試驗的效果。經檢索文獻發現，中國專利技術專利申請號:201110249979.2，專利名稱為三軸氣浮臺高精度姿態角測量裝置及其方法，該專利在三軸氣浮臺臺面底部四周安裝導軌、遮光簾和標志器，人工照明系統和數字CXD攝像機安裝在可升降平臺上。數字CXD攝像機采集標志器的圖像并傳輸到負責圖像處理的計算機上，通過對標志器進行亞像素定位，獲取標志器的精確坐標，從而計算出標志器與數字CCD攝像機之間的相對姿態角。但由于系統構建上的缺陷，測量精度受到限制，從而影響其實際使用范圍。中國專利技術專利申請號:201310134631.8，專利名稱為:三軸氣浮臺高精度姿態角及角速度測量裝置，該專利在三軸氣浮臺的儀表平臺上安裝智能側頭、陀...
【技術保護點】
一種空間飛行器姿態運動模擬平臺高精度姿態確定方法，采用的設備包括激光跟蹤儀、智能測頭、陀螺儀和兩臺工業控制計算機，其特征在于：激光跟蹤儀安裝于空間飛行器姿態運動模擬平臺的臺下；在姿態確定之前，智能測頭安裝在臺下，配合激光跟蹤儀標定激光跟蹤儀的量測坐標系，姿態確定過程中，智能測頭固定在空間飛行器姿態運動模擬平臺的儀表平臺上，智能測頭上具有靶標定位系統，激光跟蹤儀配合智能測頭能夠跟蹤并確定智能測頭轉動的三維角度以及移動的三維距離；陀螺儀固定在空間飛行器姿態運動模擬平臺的儀表平臺上，輸出空間飛行器姿態運動模擬平臺的角速率信息；第一工業控制計算機安裝在空間飛行器姿態運動模擬平臺的儀表平臺上，進行數據處理工作；第二工業控制計算機安裝在臺下，采集激光跟蹤儀的輸出數據，并通過無線網絡，發送給第一工業控制計算機；第一工業控制計算機接收激光跟蹤儀和陀螺儀的姿態數據，并進行數據融合濾波處理，輸出空間飛行器姿態運動模擬平臺的姿態角信息，同時標定陀螺儀的漂移，實時修正陀螺儀的輸出角速率。
【技術特征摘要】
1.一種空間飛行器姿態運動模擬平臺高精度姿態確定方法，采用的設備包括激光跟蹤儀、智能測頭、陀螺儀和兩臺工業控制計算機，其特征在于:激光跟蹤儀安裝于空間飛行器姿態運動模擬平臺的臺下；在姿態確定之前，智能測頭安裝在臺下，配合激光跟蹤儀標定激光跟蹤儀的量測坐標系，姿態確定過程中，智能測頭固定在空間飛行器姿態運動模擬平臺的儀表平臺上，智能測頭上具有靶標定位系統，激光跟蹤儀配合智能測頭能夠跟蹤并確定智能測頭轉動的三維角度以及移動的三維距離；陀螺儀固定在空間飛行器姿態運動模擬平臺的儀表平臺上，輸出空間飛行器姿態運動模擬平臺的角速率信息；第一工業控制計算機安裝在空間飛行器姿態運動模擬平臺的儀表平臺上，進行數據處理工作；第二工業控制計算機安裝在臺下，采集激光跟蹤儀的輸出數據，并通過無線網絡，發送給第一工業控制計算機；第一工業控制計算機接收激光跟蹤儀和陀螺儀的姿態數據，并進行數據融合濾波處理，輸出空間飛行器姿態運動模擬平臺的姿態角信息，同時標定陀螺儀的漂移，實時修正陀螺儀的輸出角速率。2.根據權利要求1所述的一種空間飛行器姿態運動模擬平臺高精度姿態確定方法，其特征在于，所述的數據融合濾波處理的方法如下: 步驟1:根據姿態參數轉換公式，采用312轉序，利用激光跟蹤儀輸出的氣浮臺姿態角θ、Ρ、Ψ計算得到氣浮臺體坐標系相對慣性系的坐標轉換矩陣Afc: 3.根據權利要求1所述的一種空間飛行器姿態運...
【專利技術屬性】
技術研發人員：刁雁華，夏紅偉，馬廣程，王常虹，宋效正，楊立峰，劉飛，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23
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