圆锥扫描式红外地球模拟器研究

针对适用于低轨道卫星的圆锥扫描式红外地球敏感器地面模拟试验、标定和可靠性测试等问题,采用开有120°V型槽的扇形冷板模拟地球弦宽、金属热板模拟地球热源的方案,研制了圆锥扫描式红外地球模拟器和零姿态模拟器,其能模拟卫星在低轨道上看到的地球,提供120°地球弦宽。

地面姿态模拟光源技术研究

太阳敏感器和红外地球敏感器是卫星姿态控制的重要部件,在卫星升空前必须对其进行地面实验。设计了一套由4条光缝组成的太阳模拟光源和针对地球同步轨道高度15.6°张角的南北红外地球模拟光源。详细介绍了地面姿态模拟光源系统的组成及总体结构,采用红外光学技术,设计了地球模拟光源的锗准直透镜,同时为了保证各模拟光源对真实卫星的安全对接试验,确认各光源对星上产品的激励作用满足要求,设计了地面姿态模拟光源安装支架。地球模拟光源能够模拟地球弦宽15.6°及卫星10~120 rpm的自旋转速,通过实验对地球模拟光源弦宽及转速进行了测试,结果表明模拟地球弦宽误差不大于0.04°,转速锁相误差不大于±1 ms。

便携式双目地球模拟技术

针对风云二号卫星上的自旋扫描地球敏感器进行整机实验的需求,提出了一种新型便携式双目地球模拟器。介绍了模拟器的系统组成、总体结构和工作原理,着重对关键技术进行了论述,分别叙述了地球弦宽和辐射亮度的计算过程;热地球和光学调制器的设计过程。测试结果表明:温度控制精度达到0.10℃,调制频率控制精度达到0.1 Hz,采用模拟器对敏感器进行了仿真实验,其输出信号与在外太空的工作状态波形基本吻合。

自旋卫星红外弦宽预测方法研究

在自旋稳定卫星发射过程中,何时安排卫星姿态测量与姿态控制是测控任务的关键。红外弦宽是红外地球敏感器扫过地球的弦角,可以用来实现卫星在空间姿态测量,也是姿态控制的基础。红外弦宽预测方法有多种,通过建立星下点位置和基于地球角的方法来实现预测计算,前一种方法与发射时刻无关,适用于方案设计阶段,后者与发射时刻相关,适用于卫星实时发射阶段。