发明名称 一种基于小卫星信息系统的数传天线整星测试方法
摘要 一种基于小卫星信息系统的数传天线整星测试方法,本发明首先将轨道数据注入卫星姿控系统和GPS动态仿真器,通过调整卫星姿控分系统轨道参数、控制GPS动态仿真器开机时间和星箭分离时间,结合程控指令和程控数据块序列,使卫星姿控分系统、GPS接收机、星务分系统所使用的时间信息、轨道信息、姿态信息完全同步,控制数传天线进行地面站跟踪得到测试数据,最终通过对天线跟踪的理论数据与测试数据比较得出不同轨道条件、不同卫星姿态下的实际天线跟踪角度误差。本发明准确地模拟了小卫星在轨轨道、时间信息状态,解决了小卫星整星条件下的数传天线测试问题,目前已经应用到小卫星其它型号当中。
申请公布号 CN103592533A 申请公布日期 2014.02.19
申请号 CN201310505437.6 申请日期 2013.10.23
申请人 航天东方红卫星有限公司 发明人 张可立;胡炜;李丽琼
分类号 G01R31/00(2006.01)I 主分类号 G01R31/00(2006.01)I
代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 安丽
主权项 一种基于小卫星信息系统的数传天线整星测试方法,所述数传天线有姿控、GPS程控和轨道程控三种在轨控制方式,三种不同的控制方式对应着三种不同的数传天线整星测试方法,其特征在于:(1)数传天线姿控控制方式下的测试方法步骤如下:(a)开始测试前,确认卫星系统星箭分离开关处于压紧状态以及数传天线处于展开待命状态;(b)向星上姿控分系统注入测试用轨道参数,其中所述的测试轨道参数中的当前测试轨道时间T0值和星箭分离时刻UTC0值的设置满足以下条件:若星上测试起始时间为T,则UTC0设置为T‑1800s,T0设置为1800s;(c)设置星务中心计算机测试程控指令和程控数据块;(d)启动地面测试设备,释放星箭分离开关,卫星星时清零,随后卫星自主进入入轨模式并最终进入正常星敏定姿模式;(e)星务根据当前星时自动发送程控指令和程控数据块,姿控分系统根据接收的指令信息,控制卫星进行侧摆,同时根据当前卫星轨道数据和姿态数据控制数传天线对指定地面站进行跟踪,并在整个过程中通过遥测通道下传实时跟踪角度数据;(f)在规定的时间内,卫星姿态侧摆到指定角度,同时数传天线跟踪指定的地面站;开启数传和相机设备,开始进行卫星成像和传输,在此过程中数传天线保持对指定地面站的跟踪,并实时返回跟踪角度遥测数据;(g)卫星成像和传输结束后,关闭数传和相机设备,同时控制分系统控制卫星侧摆返回,数传天线自主进入复位模式,按照一定角速度返回事先设定的复位角度;(h)在规定的时间内,数传天线复位结束,数传分系统断电,测试流程结束;(i)根据步骤(f)中测量到的跟踪角度遥测数据与理论跟踪角度遥测数据进行分析对比,确定测试结果;(2)数传天线GPS程控控制方式下的测试方法步骤如下:(a)开始测试前,确认卫星系统星箭分离开关处于压紧状态以及数传天线处于展开待命状态;(b)打开地面GPS轨道动态仿真器,并运行测试轨道,其中对所述测试轨道参数设置有如下要求:该轨道应与姿控分系统使用的测试轨道为同一条轨道,若星上测试起始时间为T,则该条轨道起始时间应为T‑3600s;(c)启动地面设备,整星加电,确认星上GPS接收机正确接收GPS动态仿真器输出的轨道参数并正常定位(保证GPS接收机输出正常的轨道定位参数);(d)向星上姿控分系统注入测试用轨道参数(地面测试系统注入),其中所述的测试轨道参数中的当前测试轨道时间T0值和星箭分离时刻UTC0值的设置满足以下条件:若测试轨道起始时间为T,则UTC0设置为T‑1800s,T0设置为1800s;(e)设置星务中心计算机测试程控指令和程控数据块;(f)当GPS时间到T‑1800s,释放星箭分离开关,卫星星时清零;(g)设置星务引入GPS授时和GPS校时,用于保证GPS时间与星务时间一致;(h)设置姿控分系统引入星务校时,用于保证姿控、GPS和星务三个分系统的时间保持同步,同时设置整星进入星敏定姿模式;(i)星务根据当前星时自动发送程控指令和程控数据块,姿控分系统控制卫星进行侧摆,同时数传分系统根据当前卫星轨道数据和姿态数据控制数传天线对指定地面站进行跟踪,并在整个跟踪过程中通过遥测通道下传实时跟踪角度数据;(j)在规定的时间内,卫星姿态侧摆到指定角度,同时数传天线跟踪指 定的地面站;开启数传和相机设备,开始进行卫星成像和传输,在此过程中数传天线保持对指定地面站的跟踪,并实时返回跟踪角度遥测数据;(k)卫星成像和传输结束后,关闭数传和相机设备,同时姿控分系统控制卫星侧摆返回,数传天线自主进入复位模式,按照一定角速度返回事先设定的复位角度;(l)在规定的时间内,数传天线复位结束,数传分系统断电,测试流程结束;(m)根据步骤(i)中测量到的跟踪角度遥测数据与理论跟踪角度遥测数据进行分析对比,确定测试结果;(3)数传天线轨道程控控制方式下的测试方法步骤如下:(a)开始测试前,确认卫星系统星箭分离开关处于压紧状态以及数传天线处于展开待命状态;(b)输入测试用轨道数据到星务中心计算机,由星务中心计算机进行存储,对于该轨道参数,需与姿控分系统注入的测试轨道为同一条轨道;(c)向星上姿控分系统注入测试用轨道参数,其中所述的测试轨道参数中的当前轨道时间T0值和星箭分离时刻UTC0值的设置满足以下条件:若星上测试起始时间为T,则UTC0设置为T‑1800s,T0设置为1800s;(d)设置星务中心计算机测试程控指令和程控数据块;(e)启动地面测试设备,释放星箭分离开关,卫星星时清零,随后卫星自主进入入轨模式并最终进入正常星敏定姿模式;(f)计算当前姿控与星务时间差,并将该时间差与上注的轨道参数中的UTC0值相加后,作为星务的校时数据输入,以集中校时的方式,进行星务主机校时,使姿控与星务时间保持同步;(g)星务根据当前星时自动执行程控指令和程控数据块,姿控分系统控制卫星进行侧摆,同时星务中心计算机将存储的轨道数据通过总线发送给数传分系统,数传分系统根据当前接收到的星上时间、姿态数据和轨道数据, 开始计算当前天线转角并控制数传天线进行跟踪;并在整个跟踪过程中通过遥测通道下传实时跟踪角度数据;(h)在规定的时间内,卫星姿态侧摆到指定角度,同时数传天线跟踪指定的地面站;开启数传和相机设备,开始进行卫星成像和传输,在此过程中数传天线保持对指定地面站的跟踪,并实时返回跟踪角度遥测数据;(i)在规定的时间内,数传天线复位结束,数传分系统断电,测试流程结束;(j)根据步骤(h)中测量到的跟踪角度遥测数据与理论跟踪角度遥测数据进行分析对比,确定测试结果。
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