基于地日月一体化敏感器的自主导航仿真试验系统

摘要

基于地日月一体化敏感器的自主导航仿真试验系统，地日月一体化敏感器安装在第二单轴转台上，获取地球、太阳和月亮测量信号并送到导航计算机。第一单轴转台带动地球模拟器、第二单轴转台、地日月一体化敏感器以卫星轨道速度转动模拟卫星自转运动。第二单轴转台带动地日月一体化敏感器转动，模拟星体滚动姿态。姿态轨道仿真器进行卫星姿态轨道计算，将卫星基准轨道姿态数据发送到控制计算机。控制计算机根据基准姿态轨道数据生成轨道角速度指令驱动第一单轴转台，生成弦宽指令控制地球模拟器的弦宽，生成滚动角指令驱动第二单轴转台转动。导航计算机根据测量信号进行导航滤波计算，得到卫星位置估计值和速度估计值，与基准数据比对后得到导航精度。

主权项

基于地日月一体化敏感器的自主导航仿真试验系统，其特征在于包括：地日月一体化敏感器、地球模拟器、太阳模拟器、月球模拟器、第一单轴转台、第二单轴转台、姿态轨道仿真器、控制计算机和导航计算机，其中：地日月一体化敏感器：安装在第二单轴转台上，包括两个红外通道和两个可见光通道，红外通道用于观测地球模拟器获取地球测量信号，可见光通道分别用于观测太阳模拟器和月球模拟器并获取太阳测量信号和月亮测量信号，所述的地球测量信号、太阳测量信号和月亮测量信号送至导航计算机；第一单轴转台：带动地球模拟器、第二单轴转台、地日月一体化敏感器以卫星轨道速度转动，与太阳模拟器和月球模拟器配合模拟日、月相对导航敏感器的空间方位关系；第二单轴转台：模拟导航敏感器相对地球的滚动姿态；地球模拟器：安装在第一单轴转台上，用于模拟地球弦宽；太阳模拟器：用于模拟太阳光强，其光轴指向地日月一体化敏感器，其孔径大小保证试验过程中可被地日月一体化敏感器的可见光通道捕获；月球模拟器：用于模拟月球光强，其光轴指向地日月一体化敏感器，其孔径大小保证试验过程中可被地日月一体化敏感器的可见光通道捕获；姿态轨道仿真器：利用卫星轨道动力学模型进行卫星姿态轨道计算，计算结果控制第一单轴转台和第二单轴转台的转动以及地球模拟器的弦宽变化；控制计算机：根据基准的姿态轨道数据生成轨道角速度指令驱动第一单轴转台转动模拟卫星在轨运动，生成弦宽指令控制地球模拟器弦宽变化模拟卫星高度变化，生成滚动角指令驱动第二单轴转台转动模拟卫星姿态变化；导航计算机：根据地日月一体化敏感器传来的地球测量信号、太阳测量信号和月亮测量信号，进行导航滤波计算，得到卫星的位置估计值和速度估计值；将所述的卫星位置估计值和速度估计值与姿态轨道仿真器给出的卫星姿态轨道计算结果进行比较，得到导航精度。