基于電子經(jīng)緯儀的精測系統(tǒng)的磁試驗室磁場基準建立方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于電子經(jīng)緯儀的精測系統(tǒng)的磁試驗室磁場基準建立方法，應(yīng)用電子經(jīng)緯儀的精度測量系統(tǒng)建立精度基準及基準轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)磁試驗設(shè)施的磁場精測基準建立，并以此為基準測量衛(wèi)星在磁場中的方向精度。本發(fā)明的方法能解決衛(wèi)星總裝精測所不能解決的磁場基準轉(zhuǎn)移問題，通過本發(fā)明的方法可建立磁場基準與磁試驗室測量基準的關(guān)系，完成磁試驗過程基準轉(zhuǎn)移問題。
【專利說明】基于電子經(jīng)純儀的精測系統(tǒng)的磁試驗室磁場基準建立方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精度測量領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種通過為磁試驗室安裝精測立方鏡并將磁 場基準轉(zhuǎn)移至精測立方鏡的磁試驗室磁場基準建立方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星磁試驗是衛(wèi)星整星大型試驗中重要的一環(huán)，用于測試驗衛(wèi)星的剩磁和剩磁 矩，也可用于衛(wèi)星磁測姿和磁控制系統(tǒng)的仿真測試。目前的大型磁試驗設(shè)施并沒有精度測 量基準，因此試驗過程中不能對試件所在位置的磁場方向進行有效的標(biāo)定測量，直接影響 試驗精度。
[0003] 目前，衛(wèi)星總裝精度測量主要是基于高精度電子經(jīng)紳儀的精度測量系統(tǒng)，并利用 精測軟件對測量原始數(shù)據(jù)進行采集、加工處理和分析，并給出測量結(jié)果。
[0004] 基于電子經(jīng)紳儀的精度測量系統(tǒng)原理如下：
[000引一、精測系統(tǒng)
[0006] 精測系統(tǒng)由電子經(jīng)紳儀、測量附件（基準尺、祀標(biāo)等）、T-link、精測軟件等組成， 計算機通過串行接口對電子經(jīng)紳儀采集數(shù)據(jù)?？蒞用兩臺電子經(jīng)紳儀組成一個最小的空間 測量系統(tǒng)，為便于對被測對象進行全方位觀測，一般由四臺經(jīng)紳儀組成測量系統(tǒng)。
[0007] 附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的精測系統(tǒng)組成示意圖，由四臺電子經(jīng)紳儀訂1，T2, T3, T4) 組成測量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；基準尺用于對經(jīng)紳儀測量系統(tǒng)進行定標(biāo)；RS232接口用于經(jīng)紳儀與計 算機的通訊；計算機及軟件系統(tǒng)處理從經(jīng)紳儀中采集過來的數(shù)據(jù)。
[000引二、精測軟件
[0009] 精測軟件是精測系統(tǒng)的重要組成部分，軟件的主要功能有：儀器控制、系統(tǒng)標(biāo)定、 坐標(biāo)測量和變換、分析計算等。附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的精測軟件衛(wèi)星測量一般流程圖。
[0010] S、精測原理
[0011] a)空間測量坐標(biāo)系
[0012] 衛(wèi)星精度測量采用精確調(diào)平和精確互瞄法，該種方法要求兩臺架設(shè)平穩(wěn)的電子經(jīng) 紳儀精確調(diào)平并且在經(jīng)紳儀中屯、安裝內(nèi)站標(biāo)。兩臺精確調(diào)平的電子經(jīng)紳儀可建立一個空間 測量坐標(biāo)系，經(jīng)紳儀空間測量坐標(biāo)系規(guī)定如下；如附圖3所示，經(jīng)紳儀空間測量坐標(biāo)系W經(jīng) 紳儀T1回轉(zhuǎn)中屯、為坐標(biāo)原點，W經(jīng)紳儀T1、T2中屯、連線在水平面內(nèi)的投影為X軸，鉛垂向 上為Z軸，W右手定則確定Y軸。
[0013] 經(jīng)紳儀定標(biāo)的目的是確定經(jīng)紳儀中屯、距以定標(biāo)方法如下：
[0014] (1)在兩經(jīng)紳儀前適當(dāng)位置架設(shè)一根長度為已知的基準尺；
[0015] (2)兩經(jīng)紳儀正反兩面互瞄，使兩經(jīng)紳儀視準軸成為一直線；
[0016] (3)兩經(jīng)紳儀同時瞄準基準尺的一端點；
[0017] (4)兩經(jīng)紳儀同時瞄準基準尺的另一端點；
[001引 妨記錄（2)、（3)、（4)項的經(jīng)紳儀數(shù)據(jù)，計算經(jīng)紳儀中屯、距L ;
[0019] (6)兩經(jīng)紳儀再次分別瞄準基準尺的兩個端點，驗算定標(biāo)結(jié)果的正確性。
[0020] 在測量過程中，要求保持兩經(jīng)紳儀絕對不動，一旦發(fā)生移動和觸碰，則需要重新定 標(biāo)。
[0021] b)點坐標(biāo)測量原理
[0022] 如果兩臺電子經(jīng)紳儀中屯、距已知，當(dāng)兩臺電子經(jīng)紳儀同時瞄準空間某一點M(x，y， Z)時，如附圖3所示，假設(shè)經(jīng)紳儀T1、T2中屯、連線在水平面內(nèi)的投影距為以則可求得空間 點M(x，y，z)的坐標(biāo)，如下公式所示。

【權(quán)利要求】
1. 一種基于電子經(jīng)煒儀的精測系統(tǒng)的磁試驗室磁場基準建立方法，其特征在于：所述 方法包括如下步驟： 第一步，布置磁試驗室：在磁試驗室的磁試驗線圈框架上安裝精測立方鏡，命名為 AC1 ;衛(wèi)星位于磁試驗線圈框架的中央，在衛(wèi)星整星上安裝精測立方鏡，命名為AC2 ;以磁線 圈南北向支架同一側(cè)邊沿水平連線由南指向北為磁場X正向，以磁線圈東西向支架同一側(cè) 邊沿水平連線由東指向西為磁場Y正向，磁場Z向與Y、X向成右手坐標(biāo)系； 第二步，建立磁場基準與磁試驗室測量基準之間的關(guān)系：經(jīng)煒儀T1瞄向磁場坐標(biāo)系+X 向，T2瞄向磁場坐標(biāo)系-Y向，T3瞄向基準立方鏡-Y向，T4瞄向基準立方鏡+Z向；通過2 臺經(jīng)煒儀確定磁試驗磁場基準，通過另2臺經(jīng)煒儀確定磁試驗室測量基準，即精測立方鏡 AC1，4臺經(jīng)煒儀互瞄解算以確定磁試驗室磁場基準與測量基準之間的關(guān)系； 第三步，建立衛(wèi)星整星基準與磁試驗室基準之間的關(guān)系：經(jīng)煒儀T1瞄向基準立方鏡+X 向，T2瞄向基準立方鏡-Y向，T3瞄向基準立方鏡-Y向，T4瞄向基準立方鏡+Z向；通過2臺 經(jīng)煒儀確定衛(wèi)星整星基準，即精測立方鏡AC2,通過另2臺經(jīng)煒儀確定磁試驗室測量基準， 即精測立方鏡AC1，4臺經(jīng)煒儀互瞄解算以確定衛(wèi)星整星基準與磁試驗室基準之間的關(guān)系； 第四步，解算出衛(wèi)星整星基準與磁場基準之間的關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的磁試驗室磁場基準建立方法，其特征在于：經(jīng)煒儀瞄向磁線圈南 北向支架同一側(cè)邊水平連線，以支架在鏡頭內(nèi)切一半為準。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的磁試驗室磁場基準建立方法，其特征在于：所述第二步中，經(jīng)煒儀 瞄向磁線圈支架時，經(jīng)煒儀應(yīng)調(diào)水平，并水平瞄向線圈支架。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述的磁試驗室磁場基準建立方法，其特征在于：所述第二步中，建立磁 場基準與磁試驗室測量基準之間的關(guān)系的主要測量步驟如下： (1) T1、T2瞄向磁場線圈支架； (2) T3、T4準直整星立方鏡AC1相鄰兩鏡面； (3) T1、T2、T3與T4每臺至少與另3臺經(jīng)煒儀中2臺互瞄；至此，基準建立過程結(jié)束，可 解算出磁場基準與磁試驗室測量基準之間的關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述的磁試驗室磁場基準建立方法，其特征在于：所述第三步中，建立衛(wèi) 星整星基準與磁試驗室基準之間的關(guān)系的主要測量步驟如下： (1) T1、T2準直磁試驗室基準立方鏡AC1相鄰兩鏡面； (2) T3、T4準直整星立方鏡AC2相鄰兩鏡面； (3) T1、T2、T3與T4每臺至少與另3臺經(jīng)煒儀中2臺互瞄；至此，測量過程結(jié)束，可確定 衛(wèi)星整星測量基準與磁試驗室基準之間的關(guān)系。
【文檔編號】G01C1/00GK104501785SQ201410797546
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】韓飛, 葉政偉 申請人:深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司