卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法与流程

技术特征：

1.一种卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立卫星主基准和星上载荷自基准的参照关系，所述主基准是指卫星本体布局坐标系，所述自基准是星上载荷机械结构与卫星的相对位置基准；

步骤2：分别针对单体型光学高精度载荷和阵面型微波载荷提取载荷结构变形数据；并以离散点云数据的形式表示，其中：对于单体型光学高精度载荷，提取对象为载荷的机械安装面，对于阵面型微波载荷，提取对象为载荷的机械阵面；

步骤3：提取变形分析区域的平面特征和平面参数，根据平面特征和平面参数建立结构变形引起的载荷之间耦合指向变化的分析模型；

步骤4：对因结构变形引起的指向变化进行解算，通过欧拉变换和面形指向方位角求解，获得耦合指向精度评估的结果。

2.根据权利要求1所述的卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法，其特征在于，所述步骤1包括：基于卫星本体布局坐标系，根据星上载荷安装位置，建立载荷机械结构或载荷安装结构与卫星主基准的参照关系，即在卫星主基准体系下，描述载荷机械结构或载荷安装结构的机械安装位置。

3.根据权利要求1所述的卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1：平面参数提取，提取星上结构变形区域平面特征，所述平面特征包括：光学敏感载荷的机械安装面平面参数和该安装面法向机械轴与卫星主基准的参照关系，以及微波阵面载荷机械平面和该平面法向机械轴与卫星主基准的参照关系；

步骤3.2：首先选取载荷结构机械基准或者结构孔中心连线作为平面对应坐标系的X轴，利用步骤3.1获取的平面参数，求得X轴与该平面的夹角关系，同时，利用右手定则，根据Z轴和X轴叉乘求得坐标系Y轴。

4.根据权利要求1所述的卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法，其特征在于，所述步骤4包括：定义用欧拉角式表示光学型载荷，用阵面法矢量和方位角表示阵面微波载荷；假设变形前平面坐标系为C1，变形后坐标系为C1′，则全局坐标系和局部坐标系之间的欧拉转换矩阵为A₃₁₂，其中A₃₁₂＝C1′*C1-1。

5.根据权利要求4所述的卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法，其特征在于，欧拉转换矩阵A₃₁₂的转动顺序为3-1-2，平面欧拉角式参量矩阵的具体形式如下：

其中，c表示余弦cos函数，s表示余弦sin函数；R_y(θ)表示绕Y轴进行θ角度变换，表示绕X轴进行ψ角度变换，R_z(φ)表示Z轴进行φ角度变换，在欧拉角φ,θ都为一阶小量的情况下，忽略二阶及以上的小量项，得到变换矩阵的小参量式如下：

因此，转换矩阵A₃₁₂的小量参式如下：

式中：小量式值φ、θ、ψ即为对应的欧拉角式，O²表示二阶小量，用于定义算式的精度。

6.根据权利要求4所述的卫星结构变形引起的多类型载荷间耦合指向精度评估方法，其特征在于，还包括步骤5：针对单体型光学载荷，变形前后欧拉转换矩阵为A₃₁₂，对A₃₁₂进行小量化处理以获取欧拉角式。