时 采集地球敏感器探头扫描方向基准信号（SD)并据此获取扫描周期数据，结合地球半径、地 球红外辐射层厚度、地球敏感器扫描幅值0及动力学计算出的卫星俯仰/滚动姿态、轨道 高度，作为确定四路电激励信号波形及计算其与扫描方向基准信号相位关系的输入量。
[0026] 步骤二，划分卫星与地球敏感器探头扫描范围的相对关系并归纳激励源公式，根 据前述步骤一的输入量参数，计算卫星与地球敏感器四个探头扫描范围的相对关系，划分 五类不同的激励源方波形式；以地球敏感器探头扫描方向基准信号（SD)的下降沿为时间 起点，确定激励源方波的上升沿、下降沿时刻计算表达式。激励源方波形式包括全低模式、 全高模式、先入后出模式、先出后如模式、穿越模式；根据卫星当前的姿态角、轨道高度等信 息确定激励源方波形式。
[0027] 步骤三，实时操作系统驱动I/O口输出激励方波信号，实时操作系统根据确定的 激励源方波波形及计算出的扫描周期数据、上升沿/下降沿跳变时刻数据，以地球敏感器 探头扫描方向基准信号（SD)的下降沿为起始时刻，输出与当前滚动、俯仰角相对应的电激 励信号。具体来说，实时操作系统根据采集到的地球敏感器探头扫描方向基准信号（SD)计 算扫描周期值T、激励方波模式及上升沿/下降沿跳变时刻^、^2、^、'4，以地球敏感器探 头扫描方向基准信号（SD)下降沿为时间起点，驱动I/O接口按跳变时刻改变输出电平，产 生激励方波信号。
[0028] 摆动扫描式红外地球敏感器参与姿轨控分系统测试时，需要运行卫星动力学的实 时操作系统，以I/O接口采集到的地球敏感器探测器的扫描方向信号为基准，通过动力学 提供的卫星俯仰、滚动姿态、轨道等信息计算得到四路激励信号，并驱动I/O接口输出，模 拟四个探测器扫描地球所产生的信号，具体过程如下：
[0029] 1、实时操作系统从收到红外地球敏感器扫描方向SD信号第一下降沿开始查询并 记录到下一个下降沿时所持续的时间，记录该段时长为T(T定义为SD信号周期，标称值为 100ms)，作为运算的输入条件，第一周期计算时，T缺省设置为100ms。另外，若某此计算获 得T值> 102ms或< 98ms，认为该值错误，使用缺省值。从动力学目标机获取地球半径、地 球红外辐射层厚度、地球敏感器扫描幅值0及动力学计算出的卫星俯仰/滚动姿态数据及 轨道高度等信息作为电激励源的输入。
[0030] 2、系统根据卫星姿态和轨道信息计算每路激励信号的工作模式，具体公式如下式 ⑴至⑷：
【主权项】
1. 一种摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，运行实时操作系统的动力学目标机通过板卡实时采集地球敏感器探头扫描方 向基准信号并据此获取扫描周期数据，结合地球半径、地球红外辐射层厚度、地球敏感器扫 描幅值及动力学计算出的卫星俯仰/滚动姿态、轨道高度，作为确定四路电激励信号波形 及计算其与扫描方向基准信号相位关系的输入量； 步骤二，根据前述步骤一的输入量参数，计算卫星与地球敏感器四个探头扫描范围的 相对关系，划分五类不同的激励源方波形式；以地球敏感器探头扫描方向基准信号的下降 沿为时间起点，确定激励源方波的上升沿、下降沿时刻计算表达式； 步骤三，实时操作系统根据确定的激励源方波波形及计算出的扫描周期数据、上升沿 /下降沿跳变时刻数据，以地球敏感器探头扫描方向基准信号的下降沿为起始时刻，输出与 当前滚动、俯仰角相对应的电激励信号。
2. 根据权利要求1所述的摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于， 所述步骤一是获取计算输入量参数步骤。
3. 根据权利要求1所述的摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于， 所述步骤二是划分卫星与地球敏感器探头扫描范围的相对关系并归纳激励源公式步骤。
4. 根据权利要求1所述的摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于， 所述步骤三是实时操作系统驱动I/O 口输出激励方波信号步骤。
5. 根据权利要求1所述的摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于， 所述激励源方波形式包括全低模式、全高模式、先入后出模式、先出后如模式、穿越模式。
6. 根据权利要求1所述的摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于， 所述激励源方波形式由卫星当前的姿态角、轨道高度确定。
7. 根据权利要求1所述的摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，其特征在于， 所述步骤三的实时操作系统根据采集到的地球敏感器探头扫描方向基准信号计算扫描周 期值、激励方波模式及上升沿/下降沿跳变时刻，以地球敏感器探头扫描方向基准信号下 降沿为时间起点，驱动I/O接口按跳变时刻改变输出电平，产生激励方波信号。
【专利摘要】本发明提供了一种摆动式红外地球敏感器电激励源的设计方法，包括以下步骤：步骤一，运行实时操作系统的动力学目标机通过板卡实时采集地球敏感器探头扫描方向基准信号并据此获取扫描周期数据，作为确定四路电激励信号波形及计算其与扫描方向基准信号相位关系的输入量；步骤二，计算卫星与地球敏感器四个探头扫描范围的相对关系，划分五类不同的激励源方波形式；确定激励源方波的上升沿、下降沿时刻计算表达式；步骤三，输出与当前滚动、俯仰角相对应的电激励信号。本发明能满足地球静止轨道卫星姿轨控分系统仿真试验需要。
【IPC分类】G01C25-00
【公开号】CN104655151
【申请号】CN201410697507
【发明人】余维, 何益康, 胡金辉, 谢任远, 高四宏, 周静静
【申请人】上海新跃仪表厂
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年11月26日