空间交会对接微波雷达测量系统面校准技术研究

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1、2011年12月宇航计测技术De。．，2011第31卷第6期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol-．31，No．6文章编号：1000一7202(2011)06一0004一04中图分类号：P225．7文献标识码：A空间交会对接微波雷达测量系统地面校准技术研究邢济武1王东伟1孙广2殷晴1(1．北京航天计量测试技术研究所，北京100076；2．北京遥感设备研究所，北京100854)摘要介绍一种空间对接雷达测量系统地面校准方法。使用三坐标测量机准确标定立方镜和雷达天线之间的关系，将雷达天线和应答机天线分别固定在两空

2、间舱上，在实验现场使用经纬仪测量系统测试。在测试过程中使用空间坐标转换方法，对位置关系中的姿态角进行标校，验证雷达测量系统的测量准确度，确保空间对接舱在太空中对接成功。关键词空间交会对接雷达测量经纬仪坐标变换姿态TheResearchonTopocentricCalibrationofRVDRadarMeasurementSvstemXINGJi—wulWANGDong_weilSUNGuan92YINQin91(1．Be巧ingAerospaceInstituteforMetrologyandMeasurementTechnOlogy，Be巧ing100076

3、；2．Be巧ingInstituteofRemoteSensingEquipment，Be巧ing100854)AbstmctAtopocentrictestmethodoftherendez、幻usanddocbng(RVD)radarⅣ【easurememSystemisintroducedThe(胤isusedtoaccuratelymeasuretherelationShipbetweencuber11irrorandradarante眦TheradarantennaandresponderbeaconarefiXedrespectivelyonthet

4、wospatialcabinsandt}1eradarmeasurementsyst咖iscalibratedby．electronictheOdolitemeasurementsystemThemeth—odofSpace∞ordimtetr甜lsformationisusedt0calibratetheattitudeangleofposhionrelationduringthemeasurir培process．Itcanvalidatethemeasuringaccuracyoftheradarmeasurementsystemtomakesurethes

5、pacedockingsuccessfuUy．KeywordsRVDRadarmeasurementTheodoliteCoordinatetransformationAttitude1引言空间交会对接(RⅧ)，包含空间交会和空间对接两个过程，其中空间交会指两个或两个以上的飞收稿日期：2010—07—16作者简介：邢济武(1984一)，男，硕士，主要研究方向：几何量计量方向研究。行器在空间轨道上按预定位置和时间相会，空间对接是指两个飞行器在空间轨道上相会后在机械结构上连成一个整体。空间交会对接是实现空间站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的太空装配、回第6期空间

6、交会对接微波雷达测量系统地面校准技术研究收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务，的先决条件。空间交会对接测量技术主要对两个或多个航天器在交会对接时的相对轨道位置、速度和姿态角等参数进行测量[1]。交会对接时使用的微波雷达测量系统可以由雷达和相匹配的应答机组成。本文对此微波雷达测量系统的校准方法进行研究，研究主要内容包括轨道位置距离以及姿态角(俯仰角、方位角、滚动角)等参数。T2电子经纬仪测量系统原理简介电子经纬仪测量系统是用手工进行光学瞄准的非接触移动式三维测量系统，用于几何量测量。它的测量范围可达几十米；不需要测量工作台与导轨，只要被测量的物体随意放置

7、平稳即可；便于携带与安装，可以对正在作业和制造中的物体(或到安装现场)进行测量；具有简便、数据自动处理等特点。图1电子经纬仪测量系统原理图电子经纬仪系统是由至少2台电子经纬仪、计算机及相应的接口、通信电缆、碳素纤维(亦有铝制或钢制的)标尺等组成，如图1所示。4条20m长的5芯电缆分别将4台经纬仪的数据传送插座与■uNK的多路数据采集器的4个相应的输人插座相连接，T-uNK与计算机之间由脚32连接，以实现4台经纬仪与计算机之间数据与指令的传输，并向4台经纬仪提供12V直流电源。电子经纬仪的数量，可根据被测物体隋况，一般选用2～8台进行组合。电子经纬仪坐标测量采用前

8、方交汇原理，操作员至少用