《航天器总装精度测量方法分析》

《《航天器总装精度测量方法分析》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、航天器环境工程第24卷第6期SPACFCRAFTF不氏z1F《〕N队IFNTENGIN〔ER】NG2的7年12月航天器总装精度测量方法分析杨再华(北京卫星环境工程研究所，北京1阅094摘要:航天器总装梢度浏量是指测量有安装精度要求的仪器的坐标系相对于整星坐标系的位1和姿态.文章介绍T总装精度测量的两类方法，即通过立方镜镜面法线和中心点测量的方法以及通过星体和被测仪器上特征点测量的方法，文章对两类方法作了数学分析，并对各自的应用作了比较.关键词:精度测量;立方镜;特征点;航天器中图分类号:V465文献标识码:A文童编号:1673一1379(20

2、07)06--0390司3前言为了保证航天器的正常飞行和工作，必须在地面总装时将航天器的壳体结构和有精度要求的仪器设备安装调整到必需的几何精度。精度测量是航天器总装过程中的重要保证环节。航天器总装精测主要有2种方法:立方镜法和立方镜特征点法。立方镜法是通过在被检测的仪器和设备上设置立方镜作为光学基准，根据经纬仪测量被测立方镜与基准立方镜反射面之间的关系，来确定被图1坐标系转换示意图Fig.ITm幻sfon旧ationofcoordinates检测仪器和设备的安装位置和姿态;特征点法是通2.1立方镜法过被检测仪器与基准部件上4个以上的特征点来确

3、定被检测仪器和设备的安装位置和姿态。目前立方镜镜面法线测量通常采用经纬仪布2精测方法分析站的方法，通过经纬仪定标可以测得立方镜中心点的坐标，通过经纬仪自准直和互瞄可以测得镜航天器总装时，星上仪器的位置和姿态都是面法线矢量[2，3]。测量时首先要建立基准立方镜坐相对于星箭对接面上的3个销钉孔中心1、11、标系oj书lmlk，和整星坐标系01一x山21的关系，111所建立的坐标系。1一少121，如图1所示1‘]。以及被测立方镜坐标系ob一nZm夫与安装仪器坐立方镜法是在星体和被测仪器上各安装一立标系02一尤刀泛匀的关系。方镜，通过测量山被测立方镜

4、中心和3个镜面法线所组成的坐标系ob-nZmZ棍相对于基准立方镜坐设通过经纬仪布站测量得到基准立方镜中心点在整星坐标系口1一xly，:，下的坐标为标系oj一nlmlk:的位置和姿态，从而计算出安装仪器坐标系02.x刀性22相对于星体坐标系口，一x必2，的马(xm，与，zre)，镜面法线矢量反、乓、瓜在整位置和姿态。星坐标系01一山2，下的方向余弦分别为特征点的测量方法是通过测量安装仪器上不恤弘，“凡夕“振)、娜气、，”气，“珠，)、在同一平面内的4个特征点E、F、G、H相对于(cos“、、，cos汽，·cos汽。)。由此得到基准镜星体上4个点

5、A、B、C、D的相对位置，计算出坐标系o’-两肋kl到整星坐标系01一必21的旋转矩2个坐标系的相对位置和姿态。阵Ai:和偏移矢量民。。收稿日期:20价一05一16:修回日期:2007:10一10作者简介:杨再华(19劝一)，男，硕士学位，现从事航天器总装精度浏量.联系电话:(010)68746019，13466501817.万方数据第6期杨再华:航夭器总装精度测量方法分析纵际纵cos心、、cos夕、，(xBt，儿1，气)，(xcl，关1，zcl)，(气，y。，孔，)A二=COs夕、，已知;E、F、G、H为仪器上4点，4点在仪器坐标系02-x

6、un下的坐标为(凡:，入，Zez)，cos:、、cos刀、为/l协标际、一(气，yF=，zF=)，(气，y几，孔2)，(为，，儿:，2;:)已wewee、s知。设由测量系统测得某一时刻A、B、C、D、E、t0jl-~(2)F、G、H在测量系统坐标系o-xyz下的坐标分别‘为(凡，儿，zA)，(介，儿，几)，(xc，了c，Zc)，(xD，yD，几)，(xE，儿，ZE)，(xF，外，介)，同理，可以求得安装仪器上被测立方镜坐标(xc，儿，几)，(与，为，2，)。系几一扔mZ棍到口2-x邺2的旋转矩阵凡2和偏移矢设基准坐标系01一山21到测量系统坐

7、标系量氏2.0一yz的旋转矩阵为月:，平移矢量为不，计算方(。osa____、1-一一一飞伪1法如下哪气，le-lese一一sses几lesesesjlexiyi丹es...esIvo1=今1‘Iv，j=气’IcosP，}‘j)es+tTe鸿s一-eses，.es.1=A，B，C，D(5)戈cosy、、)一雯esesL，.LZi.c气os{、){xoj·)COS必lxCOs“1夕姗氏ylz%一“%十巧一“}“勺}十}入·}俨，可=cos尸lxcos刀。，cos戈2叭)戈名马巧)COS尹lxcos夕1夕rxo几20星上仪器的位置和方向都是通过仪

8、器上被测....fT立方镜相对整星基准立方镜的位置和方向来确定-i....(乃.的。设由经纬仪布站测得星上仪器立方镜中心点氏.L和镜面法线NZ相对于基准立方镜坐标系