基于电子经纬仪的精测系统的磁试验室磁场基准建立方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于电子经纬仪的精测系统的磁试验室磁场基准建立方法，应用电子经纬仪的精度测量系统建立精度基准及基准转移，实现磁试验设施的磁场精测基准建立，并以此为基准测量卫星在磁场中的方向精度。本发明的方法能解决卫星总装精测所不能解决的磁场基准转移问题，通过本发明的方法可建立磁场基准与磁试验室测量基准的关系，完成磁试验过程基准转移问题。
【专利说明】基于电子经纯仪的精测系统的磁试验室磁场基准建立方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精度测量领域，尤其设及一种通过为磁试验室安装精测立方镜并将磁 场基准转移至精测立方镜的磁试验室磁场基准建立方法。
【背景技术】
[0002] 卫星磁试验是卫星整星大型试验中重要的一环，用于测试验卫星的剩磁和剩磁 矩，也可用于卫星磁测姿和磁控制系统的仿真测试。目前的大型磁试验设施并没有精度测 量基准，因此试验过程中不能对试件所在位置的磁场方向进行有效的标定测量，直接影响 试验精度。
[0003] 目前，卫星总装精度测量主要是基于高精度电子经绅仪的精度测量系统，并利用 精测软件对测量原始数据进行采集、加工处理和分析，并给出测量结果。
[0004] 基于电子经绅仪的精度测量系统原理如下：
[000引一、精测系统
[0006] 精测系统由电子经绅仪、测量附件（基准尺、祀标等）、T-link、精测软件等组成， 计算机通过串行接口对电子经绅仪采集数据。可W用两台电子经绅仪组成一个最小的空间 测量系统，为便于对被测对象进行全方位观测，一般由四台经绅仪组成测量系统。
[0007] 附图1是现有技术中的精测系统组成示意图，由四台电子经绅仪订1，T2, T3, T4) 组成测量网络系统；基准尺用于对经绅仪测量系统进行定标；RS232接口用于经绅仪与计 算机的通讯；计算机及软件系统处理从经绅仪中采集过来的数据。
[000引二、精测软件
[0009] 精测软件是精测系统的重要组成部分，软件的主要功能有：仪器控制、系统标定、 坐标测量和变换、分析计算等。附图1是现有技术中的精测软件卫星测量一般流程图。
[0010] S、精测原理
[0011] a)空间测量坐标系
[0012] 卫星精度测量采用精确调平和精确互瞄法，该种方法要求两台架设平稳的电子经 绅仪精确调平并且在经绅仪中屯、安装内站标。两台精确调平的电子经绅仪可建立一个空间 测量坐标系，经绅仪空间测量坐标系规定如下；如附图3所示，经绅仪空间测量坐标系W经 绅仪T1回转中屯、为坐标原点，W经绅仪T1、T2中屯、连线在水平面内的投影为X轴，铅垂向 上为Z轴，W右手定则确定Y轴。
[0013] 经绅仪定标的目的是确定经绅仪中屯、距以定标方法如下：
[0014] (1)在两经绅仪前适当位置架设一根长度为已知的基准尺；
[0015] (2)两经绅仪正反两面互瞄，使两经绅仪视准轴成为一直线；
[0016] (3)两经绅仪同时瞄准基准尺的一端点；
[0017] (4)两经绅仪同时瞄准基准尺的另一端点；
[001引 妨记录（2)、（3)、（4)项的经绅仪数据，计算经绅仪中屯、距L ;
[0019] (6)两经绅仪再次分别瞄准基准尺的两个端点，验算定标结果的正确性。
[0020] 在测量过程中，要求保持两经绅仪绝对不动，一旦发生移动和触碰，则需要重新定 标。
[0021] b)点坐标测量原理
[0022] 如果两台电子经绅仪中屯、距已知，当两台电子经绅仪同时瞄准空间某一点M(x，y， Z)时，如附图3所示，假设经绅仪T1、T2中屯、连线在水平面内的投影距为以则可求得空间 点M(x，y，z)的坐标，如下公式所示。
【权利要求】
1. 一种基于电子经炜仪的精测系统的磁试验室磁场基准建立方法，其特征在于：所述 方法包括如下步骤： 第一步，布置磁试验室：在磁试验室的磁试验线圈框架上安装精测立方镜，命名为 AC1 ;卫星位于磁试验线圈框架的中央，在卫星整星上安装精测立方镜，命名为AC2 ;以磁线 圈南北向支架同一侧边沿水平连线由南指向北为磁场X正向，以磁线圈东西向支架同一侧 边沿水平连线由东指向西为磁场Y正向，磁场Z向与Y、X向成右手坐标系； 第二步，建立磁场基准与磁试验室测量基准之间的关系：经炜仪T1瞄向磁场坐标系+X 向，T2瞄向磁场坐标系-Y向，T3瞄向基准立方镜-Y向，T4瞄向基准立方镜+Z向；通过2 台经炜仪确定磁试验磁场基准，通过另2台经炜仪确定磁试验室测量基准，即精测立方镜 AC1，4台经炜仪互瞄解算以确定磁试验室磁场基准与测量基准之间的关系； 第三步，建立卫星整星基准与磁试验室基准之间的关系：经炜仪T1瞄向基准立方镜+X 向，T2瞄向基准立方镜-Y向，T3瞄向基准立方镜-Y向，T4瞄向基准立方镜+Z向；通过2台 经炜仪确定卫星整星基准，即精测立方镜AC2,通过另2台经炜仪确定磁试验室测量基准， 即精测立方镜AC1，4台经炜仪互瞄解算以确定卫星整星基准与磁试验室基准之间的关系； 第四步，解算出卫星整星基准与磁场基准之间的关系。
2. 根据权利1所述的磁试验室磁场基准建立方法，其特征在于：经炜仪瞄向磁线圈南 北向支架同一侧边水平连线，以支架在镜头内切一半为准。
3. 根据权利1所述的磁试验室磁场基准建立方法，其特征在于：所述第二步中，经炜仪 瞄向磁线圈支架时，经炜仪应调水平，并水平瞄向线圈支架。
4. 根据权利1所述的磁试验室磁场基准建立方法，其特征在于：所述第二步中，建立磁 场基准与磁试验室测量基准之间的关系的主要测量步骤如下： (1) T1、T2瞄向磁场线圈支架； (2) T3、T4准直整星立方镜AC1相邻两镜面； (3) T1、T2、T3与T4每台至少与另3台经炜仪中2台互瞄；至此，基准建立过程结束，可 解算出磁场基准与磁试验室测量基准之间的关系。
5. 根据权利1所述的磁试验室磁场基准建立方法，其特征在于：所述第三步中，建立卫 星整星基准与磁试验室基准之间的关系的主要测量步骤如下： (1) T1、T2准直磁试验室基准立方镜AC1相邻两镜面； (2) T3、T4准直整星立方镜AC2相邻两镜面； (3) T1、T2、T3与T4每台至少与另3台经炜仪中2台互瞄；至此，测量过程结束，可确定 卫星整星测量基准与磁试验室基准之间的关系。
【文档编号】G01C1/00GK104501785SQ201410797546
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】韩飞, 叶政伟 申请人:深圳航天东方红海特卫星有限公司