一种小型化摆动红外电路系统的制作方法

本发明涉及控制电路技术，特别是一种小型化摆动红外电路系统。

背景技术：

红外地球敏感器是通过测量地球与天空的红外辐射的差别而获取航天器姿态信息的一种光学测量仪器，一般可分为圆锥扫描式、摆动扫描式、边界跟踪式和静态红外式，摆动扫描式红外地球敏感器主要由光学头部、传感器、机械扫描部件和信号处理部分构成。

传统的摆动式红外地球敏感器主体结构与电源是分离的，重量较大且占用空间大，另外，传统摆动式红外地球敏感器的电路系统没有抗干扰措施，当干扰噪声较大时，微弱信号受到的影响较大。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种小型化摆动红外电路系统，解决了现有的摆动式红外地球敏感器电路系统重量及占用空间大，缺少抗干扰措施的问题。

本发明的技术解决方案是：一种小型化摆动红外电路系统，包括地球探头组件、摆动扫描轴系组件、模拟通道组件、偏置电源及电机驱动单元、输出接口控制单元、逻辑处理单元、光栅编码器控制电路、专用二次DC/DC电源组件；偏置电源及电机驱动单元包括偏置电源及滤波线路、电机驱动模块、正弦振荡器、摆幅控制线路；输出接口控制单元包括测试接口线路、遥控遥测接口驱动线路；

地球探头组件，包括4个地球探头，每个地球探头探测红外像并输出地球波信号；所述的地球波信号的电平随着红外像的能量变化而变化；

模拟通道组件，包括4个机构功能完全相同的模拟通道，每个模拟通道将地球波信号经过滤波、放大和微分处理，将微分处理后信号进行峰值保持、半峰值比较后得到2路地球穿越脉冲信号给逻辑处理单元，将微分处理后信号进行施密特比较后得到地弦信号给逻辑处理单元；

偏置电源及滤波线路，给地球探头组件、模拟通道提供稳压偏置电源；

摆动扫描轴系组件包括摆镜、电机；电机驱动摆镜摆动，摆镜将地球的红外像投射到地球探头组件的视场上；

光栅编码器控制电路，测量电机带动摆镜的摆动速度及方向，产生载有摆动速度信息的CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号输出给逻辑处理单元，并将CLK脉冲信号和摆动方向信号反馈给摆幅控制线路；所述的基准脉冲信号为电机带动摆镜进行摆动的零位信息；

逻辑处理单元，接收CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号、8路地球穿越脉冲信号、4路地弦信号，经过逻辑处理及姿态计算后产生载有卫星姿态信息的32位串码和地球出现信号，并发送给遥控遥测接口驱动线路，还接收遥控遥测接口驱动线路发送的遥控命令，通过测试接口线路输出宽/窄扫描状态信号给摆幅控制线路；所述的地球出现信号为电平信号，当地球在地球探头组件的视场时，地球出现信号为高电平，当地球未在地球探头组件的视场时，地球出现信号为低电平；所述的宽/窄扫描状态信号分别对应红外地球敏感器的宽扫、窄扫两种对地球进行扫描的工作状态，其中，当红外地球敏感器因为电机驱动模块的驱动对应的扫动角度大于扫动阈值时，红外地球敏感器为宽扫工作状态，当红外地球敏感器因为电机驱动模块的驱动对应的扫动角度不大于扫动阈值时，红外地球敏感器为窄扫工作状态，所述的扫动阈值为正数；如果红外地球敏感器位于宽扫工作状态时，则红外地球敏感器控制单元产生为低电平的宽/窄扫描状态信号，如果红外地球敏感器位于窄扫工作状态时，则红外地球敏感器控制单元产生为高电平的宽/窄扫描状态信号；

遥控遥测接口驱动线路，接收载有卫星姿态信息的32位串码、地球出现信号后进行电平转换、串并转换后送至外部计算机；接收外部计算机发送的遥控命令后进行电平转换、串并转换后送至辑处理单元；

摆幅控制线路，接收宽/窄扫描状态信号、CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号后产生并发送两路反馈信号至电机驱动模块；

正弦振荡器，产生正弦信号，输出给电机驱动模块；

电机驱动模块，根据正弦信号、两路反馈信号驱动摆动扫描轴系组件中电机带动摆镜摆动；

专用二次DC/DC电源组件，通过测试接口线路作为转接，为偏置电源及电机驱动单元、逻辑处理单元、光栅编码器控制电路、模拟通道提供电源。

所述的模拟通道包括前置预放电路、前置放大电路、微分放大器、穿越处理线路；

前置预放电路、前置放大电路级联后对地球波信号进行滤波、放大，微分放大器对滤波、放大后的地球波信号进行微分放大处理得到微分信号，穿越处理线路对微分信号进行峰值保持、半峰值比较后得到2路地球穿越脉冲信号，对微分信号进行施密特比较后得到地弦信号。

所述的前置预放电路包括一对结型场效应管对管、第一级放大器332、电阻R303、R304、R305、R306，一对结型场效应管对管包括场效应对管331-A、场效应对管331-B；场效应对管331-A的栅极接地球波信号，场效应对管331-A的漏极通过电阻R303接偏置电源及滤波电路，331-B的漏极通过电阻R304接偏置电源及滤波电路，331-B的漏极分别通过电阻R303和R304与偏置电源及滤波电路提供的正电源VCC相连，场效应对管331-A的漏极接第一级放大器332的负向输入端，331-B的漏极接第一级放大器332的正向输入端，场效应对管331-A的源极接331-B的源极，场效应对管331-A、331-B的公共端通过电阻R302接偏置电源及滤波电路，331-B的栅极分别接电阻R305一端、R306一端，电阻R306接地，电阻R305另一端接第一级放大器332的输出端、前置放大电路。

所述的前置放大电路包括电容C33、C34、电阻R307、R308、R309、第二级放大器333；前置预放电路输出经电容C33接第二级放大器333的正向输入端相连，第二级放大器333的正向输入端通过电阻R307接地，第二级放大器333的负向输入端接C34一端、R309一端、电阻R308一端，R308另一端接地，C34另一端、R309另一端接第二级放大器333的输出端，第二级放大器333的输出端接微分放大电路。

所述的微分放大电路包括电容C35、C36、电阻R310、R311、R312、R313、第三级放大器334；电容C35一端接前置放大电路，另一端接电阻R310一端、R311一端，R310另一端接地，R311另一端接第三级放大器334负向输入端、C36一端、R312一端，C36另一端、R312另一端接第三级放大器334输出端，第三级放大器334的正向输入端通过电阻R313接地，第三级放大器334输出端接穿越处理线路。

所述的前置预放电路在第一电路板上、前置放大电路在第二电路板上；第一电路板和第二电路板设有地球探头组件的安装通孔、线路走线通孔，第一电路板、第二电路板外罩设有屏蔽盒。

所述的光栅编码器控制电路包括测角光栅编码器组件、光栅放大及整形电路；测角光栅编码器组件，测量电机带动摆镜的摆动速度及方向，产生光栅信号CLKA、光栅信号CLKB、基准信号并送至光栅放大及整形电路；光栅放大及整形电路，将光栅信号CLKA、光栅信号CLKB进行4倍频处理，得到载有摆动速度的CLK脉冲信号、摆动方向信号，同时对基准信号进行整形，得到基准脉冲信号，将CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号送至逻辑处理单元，将CLK脉冲信号和摆动方向信号反馈给摆幅控制线路；所述的时钟信号CLKA、时钟信号CLKB为相位差为90°的两路光栅信号，基准信号为通过零位刻线区的光信号产生的光栅信号。

所述的摆幅控制线路包括电容C601、电容C602、电容C603、电容C604、电阻R601、电阻R602、电阻R603、电阻R604、异或门601、异或门602、异或门603、异或门604、或非门605、或非门606、或非门607、或非门610、或非门611、或非门612、单稳态触发器608、单稳态触发器609；

CLK脉冲信号接异或门601输入端，异或门601另一输入端接地，异或门601输出端接异或门602输入端，异或门601输出端通过电阻R601接异或门602另一输入端，电阻R601与异或门602连接点通过电容C601接地，摆动方向信号接异或门603输入端，异或门603另一输入端接地，异或门603输出端接异或门604输入端，异或门603输出端通过电阻R602接异或门604另一输入端，电阻R602与异或门604连接点通过电容C602接地，异或门602输出端、异或门604输出端分别接入或非门605的两个输入端，或非门605的输入端接或非门606的一个输入端、或非门607的一个输入端，宽/窄扫状态信号接或非门606的另一个输入端，经过反相器反相的宽/窄扫状态信号接或非门607的另一个输入端，或非门606的输出端接单稳态触发器608的正脉冲触发输入端A，单稳态触发器608的负脉冲触发输入端B接正电压、复位端CLR接正电压，单稳态触发器608的外接电阻端RC通过R603接正电压、通过电容C603接单稳态触发器608的外接电容端C，单稳态触发器608的脉冲输出端Q接或非门610的一个输入端，或非门607的输出端接单稳态触发器609的正脉冲触发输入端A，单稳态触发器609的负脉冲触发输入端B接正电压、复位端CLR接正电压，单稳态触发器609的外接电阻端RC通过R604接正电压、通过电容C604接单稳态触发器609的外接电容端C，单稳态触发器609的脉冲输出端Q接或非门610的另一输入端，或非门610的输出端接或非门611的一端、或非门612的一端，或非门611另一端输出第一反馈信号，或非门612输出第二反馈信号。

所述的接收CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号、8路地球穿越脉冲信号、4路地弦信号经过逻辑处理及姿态计算后产生卫星姿态信息的方法包括如下步骤：

(1)令8路地球穿越脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号经过RS触发器电路进行比较及定时采样处理，分别得到第一路模拟通道在地球最大截面的位置A’、第二路模拟通道在地球最大截面的位置B’、第三路模拟通道在地球最大截面的位置C’、第四路模拟通道在地球最大截面的位置D’；

(2)获取基准脉冲信号的上升沿出现时刻第一路模拟通道在地球最大截面的位置A、第二路模拟通道在地球最大截面的位置B，获取基准脉冲信号的下降沿时刻第三路模拟通道在地球最大截面的位置C、第四路模拟通道在地球最大截面的位置D；所述的位置A’、B’、C’、D’、A、B、C、D的坐标系为以地心为原点、在地球最大截面内建立的二维直角坐标系；

(3)对位置A’、A进行减法运算得到ΔA，对位置B’、B进行减法运算得到ΔB，对位置C’、C进行减法运算得到ΔC，对位置D’、D进行减法运算得到ΔD，然后以CLK脉冲信号作为计数时钟，将电平信号ΔA，ΔB，ΔC，ΔD的电平信号转化为以光栅为计数单位的角度当量值；

(3)按照公式P＝(ΔA+ΔC)/2＝(ΔB+ΔD)/2＝((ΔA+ΔC)/2+(ΔB+ΔD)/2)/2、R＝(ΔB-ΔA)/2＝(ΔC-ΔD)/2＝((ΔB-ΔA)/2+(ΔC-ΔD)/2)/2，计算得到卫星姿态信息中的俯仰姿态角P、滚动姿态角R。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过逻辑处理单元、光栅编码器控制电路的协同控制，实现了对摆镜摆动幅度的控制，与现有技术相比能够充分、有效的利用摆镜的摆动信号和地球探头组件输出信号计算姿态信息，具有较好的适用性；

(2)本发明通过对前置预放电路、前置放大电路的电源VCC经过偏置电源及滤波线路的串联跟踪和滤波处理，降低了电源噪声；

(3)本发明电路系统与现有技术相比，通过将微弱信号放大处理第一电路板和第二电路板放置在一个屏蔽盒中，提高了电路系统的抗干扰性能；

(4)本发明与现有技术相比，通过在前置预放电路使用基于结型场效应管对管结构的前置放大器，进一步降低了本发明电路系统的噪声和功耗，实现了对干扰的高抑制比，解决了多通道红外地球微弱信号检测难题。

附图说明

图1为本发明电路系统组成框图；

图2为本发明对管结构三级级联模拟通道原理图；

图3为本发明电极驱动模块电路图；

图4为本发明专用二次DC/DC电源组件分布图。

具体实施方式

本发明针对现有技术的不足，提出一种小型化摆动红外电路系统，通过逻辑处理单元、光栅编码器控制电路的协同控制，实现了对摆镜摆动幅度的控制，通过对前置预放电路、前置放大电路的电源VCC经过偏置电源及滤波线路的串联跟踪和滤波处理，降低了电源噪声，通过在前置预放电路使用基于结型场效应管对管结构的前置放大器，进一步降低了噪声和功耗，实现了干扰的高抑制比，下面结合附图对本发明电路系统进行详细说明。

如图1所示本发明一种小型化摆动红外电路系统，包括地球探头组件、摆动扫描轴系组件、模拟通道组件、偏置电源及电机驱动单元、输出接口控制单元、逻辑处理单元、光栅编码器控制电路、专用二次DC/DC电源组件；偏置电源及电机驱动单元包括偏置电源及滤波线路、电机驱动模块、正弦振荡器、摆幅控制线路；输出接口控制单元包括测试接口线路、遥控遥测接口驱动线路。

地球探头组件，包括4个地球探头，每个地球探头探测红外像并输出地球波信号；所述的地球波信号的电平随着红外像的能量变化而变化。

图2为本发明对管结构三级级联模拟通道原理图，模拟通道组件，包括4个机构功能完全相同的模拟通道，每个模拟通道将地球波信号经过滤波、放大和微分处理，将微分处理后信号进行峰值保持、半峰值比较后得到2路地球穿越脉冲信号给逻辑处理单元，将微分处理后信号进行施密特比较后得到地弦信号给逻辑处理单元。

偏置电源及滤波线路，给地球探头组件、模拟通道提供稳压偏置电源。

摆动扫描轴系组件包括摆镜、电机；电机驱动摆镜摆动，摆镜将地球的红外像投射到地球探头组件的视场上；

光栅编码器控制电路，测量电机带动摆镜的摆动速度及方向，产生载有摆动速度信息的CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号输出给逻辑处理单元，并将CLK脉冲信号和摆动方向信号反馈给摆幅控制线路；所述的基准脉冲信号为电机带动摆镜进行摆动的零位信息；

逻辑处理单元，接收CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号、8路地球穿越脉冲信号、4路地弦信号，经过逻辑处理及姿态计算后产生载有卫星姿态信息的32位串码和地球出现信号，并发送给遥控遥测接口驱动线路，还接收遥控遥测接口驱动线路发送的遥控命令，遥控命令中包含探测器禁止命令及宽/窄扫描状态信号，其中的探测器禁止命令将用于地球姿态计算及地球出现信号的逻辑运算，通过测试接口线路输出宽/窄扫描状态信号给摆幅控制线路；所述的地球出现信号为电平信号，当地球在地球探头组件的视场时，地球出现信号为高电平，当地球未在地球探头组件的视场时，地球出现信号为低电平；所述的探测器禁止命令分别对应四路探测器信号的允许、不允许引入地球姿态计算中，其中用“1”表示禁止该路信号，为不允许；其中用“0”表示不禁止该路信号，为允许；所述的宽/窄扫描状态信号分别对应红外地球敏感器的宽扫、窄扫两种对地球进行扫描的工作状态，其中，当红外地球敏感器因为电机驱动模块的驱动对应的扫动角度大于扫动阈值时，红外地球敏感器为宽扫工作状态，当红外地球敏感器因为电机驱动模块的驱动对应的扫动角度不大于扫动阈值时，红外地球敏感器为窄扫工作状态，所述的扫动阈值为正数；如果红外地球敏感器位于宽扫工作状态时，则红外地球敏感器控制单元产生为低电平的宽/窄扫描状态信号，如果红外地球敏感器位于窄扫工作状态时，则红外地球敏感器控制单元产生为高电平的宽/窄扫描状态信号。

遥控遥测接口驱动线路，接收载有卫星姿态信息的32位串码、地球出现信号后进行电平转换、串并转换后送至外部计算机；接收外部计算机发送的遥控命令后进行电平转换、串并转换后送至辑处理单元。

摆幅控制线路，接收宽/窄扫描状态信号、CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号后产生并发送两路反馈信号至电机驱动模块。

正弦振荡器，产生正弦信号，输出给电机驱动模块。

电机驱动模块，根据正弦信号、两路反馈信号驱动摆动扫描轴系组件中电机带动摆镜摆动。

专用二次DC/DC电源组件，通过测试接口线路作为转接，为偏置电源及电机驱动单元、逻辑处理单元、光栅编码器控制电路、模拟通道提供电源。

模拟通道包括前置预放电路、前置放大电路、微分放大器、穿越处理线路。

前置预放电路、前置放大电路级联后对地球波信号进行滤波、放大，微分放大器对滤波、放大后的地球波信号进行微分放大处理得到微分信号，穿越处理线路对微分信号进行峰值保持、半峰值比较后得到2路地球穿越脉冲信号，对微分信号进行施密特比较后得到地弦信号。

前置预放电路包括一对结型场效应管对管、第一级放大器332、电阻R303、R304、R305、R306，一对结型场效应管对管包括场效应对管331-A、场效应对管331-B；场效应对管331-A的栅极接地球波信号，场效应对管331-A的漏极通过电阻R303接偏置电源及滤波电路，331-B的漏极通过电阻R304接偏置电源及滤波电路，331-B的漏极分别通过电阻R303和R304与偏置电源及滤波电路提供的正电源VCC相连，场效应对管331-A的漏极接第一级放大器332的负向输入端，331-B的漏极接第一级放大器332的正向输入端，场效应对管331-A的源极接331-B的源极，场效应对管331-A、331-B的公共端通过电阻R302接偏置电源及滤波电路，331-B的栅极分别接电阻R305一端、R306一端，电阻R306接地，电阻R305另一端接第一级放大器332的输出端、前置放大电路。

前置放大电路包括电容C33、C34、电阻R307、R308、R309、第二级放大器333；前置预放电路输出经电容C33接第二级放大器333的正向输入端相连，第二级放大器333的正向输入端通过电阻R307接地，第二级放大器333的负向输入端接C34一端、R309一端、电阻R308一端，R308另一端接地，C34另一端、R309另一端接第二级放大器333的输出端，第二级放大器333的输出端接微分放大电路。

微分放大电路包括电容C35、C36、电阻R310、R311、R312、R313、第三级放大器334；电容C35一端接前置放大电路，另一端接电阻R310一端、R311一端，R310另一端接地，R311另一端接第三级放大器334负向输入端、C36一端、R312一端，C36另一端、R312另一端接第三级放大器334输出端，第三级放大器334的正向输入端通过电阻R313接地，第三级放大器334输出端接穿越处理线路。

前置预放电路在第一电路板上、前置放大电路在第二电路板上；第一电路板和第二电路板设有地球探头组件的安装通孔、线路走线通孔，第一电路板、第二电路板外罩设有屏蔽盒。

光栅编码器控制电路包括测角光栅编码器组件、光栅放大及整形电路；测角光栅编码器组件，测量电机带动摆镜的摆动速度及方向，产生光栅信号CLKA、光栅信号CLKB、基准信号并送至光栅放大及整形电路；光栅放大及整形电路，将光栅信号CLKA、光栅信号CLKB进行4倍频处理，得到载有摆动速度的CLK脉冲信号、摆动方向信号，同时对基准信号进行整形，得到基准脉冲信号，将CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号送至逻辑处理单元，将CLK脉冲信号和摆动方向信号反馈给摆幅控制线路；所述的时钟信号CLKA、时钟信号CLKB为相位差为90°的两路光栅信号，基准信号为通过零位刻线区的光信号产生的光栅信号。

摆幅控制线路包括电容C601、电容C602、电容C603、电容C604、电阻R601、电阻R602、电阻R603、电阻R604、异或门601、异或门602、异或门603、异或门604、或非门605、或非门606、或非门607、或非门610、或非门611、或非门612、单稳态触发器608、单稳态触发器609；

CLK脉冲信号接异或门601输入端，异或门601另一输入端接地，异或门601输出端接异或门602输入端，异或门601输出端通过电阻R601接异或门602另一输入端，电阻R601与异或门602连接点通过电容C601接地，摆动方向信号接异或门603输入端，异或门603另一输入端接地，异或门603输出端接异或门604输入端，异或门603输出端通过电阻R602接异或门604另一输入端，电阻R602与异或门604连接点通过电容C602接地，异或门602输出端、异或门604输出端分别接入或非门605的两个输入端，或非门605的输入端接或非门606的一个输入端、或非门607的一个输入端，宽/窄扫状态信号接或非门606的另一个输入端，经过反相器反相的宽/窄扫状态信号接或非门607的另一个输入端，或非门606的输出端接单稳态触发器608的正脉冲触发输入端A，单稳态触发器608的负脉冲触发输入端B接正电压、复位端CLR接正电压，单稳态触发器608的外接电阻端RC通过R603接正电压、通过电容C603接单稳态触发器608的外接电容端C，单稳态触发器608的脉冲输出端Q接或非门610的一个输入端，或非门607的输出端接单稳态触发器609的正脉冲触发输入端A，单稳态触发器609的负脉冲触发输入端B接正电压、复位端CLR接正电压，单稳态触发器609的外接电阻端RC通过R604接正电压、通过电容C604接单稳态触发器609的外接电容端C，单稳态触发器609的脉冲输出端Q接或非门610的另一输入端，或非门610的输出端接或非门611的一端、或非门612的一端，或非门611另一端输出第一反馈信号，或非门612输出第二反馈信号。

如图3所示，为本发明的电极驱动模块，包括第一输入端401、第二输入端402、第三输入端403、第四放大器431、第一晶体管432、第二晶体管433、摆动电机负载404、调整电阻R404、电容C41、反馈电阻R401、R402、R403、R405、电容C42、限流电阻R407、R408。第一输入端401为正弦振荡器输入的正弦振荡信号，设计频率为5Hz或10Hz，幅值为6VP-P可调，第一输入端401经电阻R401和第四放大器431的负向输入端相连，该负向输入端还通过反馈电阻R405和推挽放大电路432和433的发射极的公共端相，该点直接驱动电机负载的规律摆动。第三输入端403输入的信号是光栅编码器产生的宽度恒定而周期受摆动速度调制的CLK脉冲信号，CLK脉冲信号为时钟脉冲串，该CLK脉冲信号与摆动方向信号(/SD)相调制，第三输入端403经反馈电阻R403也连接到了第四放大器431的负向输入端。电容C42并联在电阻R405两端。第四放大器431起着加法器的功能，将电机电流在摆动电机负载404上形成的电压经R405加在第四放大器431的反向输入端，形成电流反馈信号。第二输入端402输入的信号是CLK脉冲信号与摆动方向信号(SD)相调制的脉冲信号，第二输入端402经反馈电阻R402连接到第四放大器431的正向输入端。输入端402还分别通过电容C41、电阻R404与参考电位相连。第四放大器431的输出端经电租R406和推挽放大电路432和433的基极相连，第一晶体管432的集电极通过电阻R407和正电源+15V相连，电源为产品DC/DC电源内部产生。第二晶体管433的集电极通过电阻R408和负电源-15V相连，负电源的产生同正电源。推挽放大电路432和433的公共端(发射极)直接和摆动电机负载404的正极相连，摆动电机负载404的负极直接接参考电位。

如图4所示，专用二次DC/DC电源组件由一次母线(42V或100V)提供输入，在输入端设有短路保护电路、浪涌抑制电路及EMI滤波器。外部开关脉冲指令通过磁保持继电器控制二次电源的开、关机。开关机指令脉冲分为12V、28V两种。输入与输出通过变压器隔离。DC/DC控制芯片为UC1845脉宽调制器，设有电流检测与保护电路。由于额定输出电流较小，采用前级闭环稳压，后级低压差稳压器二次调整的方案。

本发明电路系统中摆动红外处理线路属于微弱信号处理系统，为了解决整机的电磁兼容性问题，专用二次DC/DC电源组件安装在独立的铝合金结构腔体内，通过四周螺钉，与摆动红外的主体结构固定。提高了抗电磁干扰的能力，增强了可靠性。

本发明电路系统中根据CLK脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号、8路地球穿越脉冲信号、4路地弦信号经过逻辑处理及姿态计算后产生卫星姿态信息的方法包括如下步骤：

(1)令8路地球穿越脉冲信号、摆动方向信号、基准脉冲信号经过RS触发器电路进行比较及定时采样处理，分别得到第一路模拟通道在地球最大截面的位置A’、第二路模拟通道在地球最大截面的位置B’、第三路模拟通道在地球最大截面的位置C’、第四路模拟通道在地球最大截面的位置D’；

(2)获取基准脉冲信号的上升沿出现时刻第一路模拟通道在地球最大截面的位置A、第二路模拟通道在地球最大截面的位置B，获取基准脉冲信号的下降沿时刻第三路模拟通道在地球最大截面的位置C、第四路模拟通道在地球最大截面的位置D；所述的位置A’、B’、C’、D’、A、B、C、D的坐标系为以地心为原点、在地球最大截面内建立的二维直角坐标系；

(3)对位置A’、A进行减法运算得到ΔA，对位置B’、B进行减法运算得到ΔB，对位置C’、C进行减法运算得到ΔC，对位置D’、D进行减法运算得到ΔD，然后以CLK脉冲信号作为计数时钟，将电平信号ΔA，ΔB，ΔC，ΔD的电平信号转化为以光栅为计数单位的角度当量值；

(3)按照公式P＝(ΔA+ΔC)/2＝(ΔB+ΔD)/2＝((ΔA+ΔC)/2+(ΔB+ΔD)/2)/2、R＝(ΔB-ΔA)/2＝(ΔC-ΔD)/2＝((ΔB-ΔA)/2+(ΔC-ΔD)/2)/2，计算得到卫星姿态信息中的俯仰姿态角P、滚动姿态角R。

本发明电路系统中根据4路地弦信号、宽/窄扫描状态信号、探测器禁止命令产生地球出现信号(EP)的方法为：如果2或3路探测器禁止命令有效，且剩下的探测器禁止命令无效通道的地弦信号同时有效时，则EP＝1；如果1路探测器禁止命令有效且剩下的三路地弦信号同时有效，则EP＝1；如果0路探测器禁止命令有效、工作在窄扫描状态且至少三路地弦信号同时有效，则EP＝1；如果宽/窄扫描状态信号为宽扫描状态且至少有1路地弦信号有效，则EP＝1，剩余情况下EP＝0。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。