一种基于动态地磁场模拟的三轴磁强计闭环测试系统及方法

摘要

一种基于动态地磁场模拟的三轴磁强计闭环仿真测试方法及系统，通过将三轴磁强计置于封闭的地磁场模拟器中，屏蔽外界环境电磁场和当地地磁场干扰，采用高精度IGRF地磁场模型，根据飞行器轨道信息计算出飞行器在轨所受的地磁场强度，并转化为电流输出驱动地磁场模拟器产生相应的磁场，三轴磁强计实时测量地磁场模拟器产生的磁场强度并输送给星载计算机辅助其它姿态敏感器进行姿态和导航解算，同时计算出姿控所需的磁控电流和控制指令，形成闭环控制。模拟器驱动电流和模拟器磁场强度之间的对应关系通过高精度三轴磁强计进行标定，外界干扰通过修正量进行补偿。闭环仿真测试过程中，通过实时监测和动态闭环修正的方式提高模拟器生成的磁场精度。

主权项

一种基于动态地磁场模拟的三轴磁强计闭环仿真测试系统，其特征在于：包括动态地磁场模拟器、目标模拟器、运动模拟器、PXI采集控制设备、动力学仿真机、数据分发单元、遥测遥控遥注机、测量敏感器、执行机构、星载计算机、数据库和显示终端、光纤反射内存网络、CAN总线网络、TCP/IP网络；所述动力学仿真机生成飞行器动力学数据和空间环境数据，通过光纤反射内存网络驱动各目标模拟器和运动模拟器；所述目标模拟器模拟空间环境，运动模拟器模拟飞行器姿态运动；所述星载计算机系统根据各测量敏感器采集的测量数据进行姿态、导航和控制量的解算，输出控制指令给相应的执行机构；所述PXI采集控制设备采集执行机构的执行量和状态量，并通过光纤反射内存网络将执行机构的状态信息反馈给动力学仿真机进行下一循环的计算；所述遥测遥控遥注机通过CAN总线网络与星载计算机进行数据和指令交互，数据分发单元通过TCP/IP网络将实验数据分发给数据库和显示终端进行数据的存储、显示，以及事后回放，从而构成一套基于动态地磁场模拟的三轴磁强计闭环仿真测试系统。