[其他]空間飛行器上儀器的定向補(bǔ)償系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100685
• 申請(qǐng)日: 1986-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN86100685A
• 公開（公告）日: 1987-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡爾·T·普里斯希亞;多納德·W·加布里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特航空通訊公司
• 主分類號(hào): B64C17/06
• 分類號(hào): B64C17/06;B64G1/36;B64G1/28
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 楊曉光

本發(fā)明屬于減小空間飛行器上儀器定向誤差的領(lǐng)域，該誤差是由于一臺(tái)或多臺(tái)儀器的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致空間飛行器的運(yùn)動(dòng)所引起的。

第4，437，047號(hào)美國(guó)專利公開了一種閉環(huán)控制系統(tǒng)，它向一轉(zhuǎn)矩電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)，該電機(jī)控制一個(gè)雙自旋衛(wèi)星的儀器平臺(tái)的指向位置。如圖1所示，衛(wèi)星20包括自旋部分21和一儀器平臺(tái)22，此平臺(tái)有一個(gè)預(yù)定的視線（Line-of-sight）26。自旋部分21包括一紅外地面?zhèn)鞲衅?5，當(dāng)此傳感器鳥瞰地面時(shí)，它提供一輸出脈沖，圖3和圖4所示的控制系統(tǒng)使用了由地面?zhèn)鞲衅?5產(chǎn)生的脈沖及代表視線26的脈沖來(lái)將轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)57、58提供給自旋部分21。

第4，143，312號(hào)美國(guó)專利公開了一種控制系統(tǒng)，用來(lái)穩(wěn)定裝在一基座上的旋轉(zhuǎn)天線以補(bǔ)償基座的橫搖和縱搖。圖1示出了天線1，它由兩軸變向系統(tǒng)（包括框架5）固定在一條船的甲板4所帶的平臺(tái)3上?？蚣?可繞水平橫搖軸8旋轉(zhuǎn)。被穩(wěn)定的平臺(tái)3可繞水平縱搖軸9旋轉(zhuǎn)。圖3給出了此控制系統(tǒng)的一部分，它包括同步發(fā)送器10R，10P來(lái)檢測(cè)天線1繞橫搖軸8和縱搖軸9的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。橫搖發(fā)送器10R的輸出被加到一控制變壓器11R上，此變壓器還從船的垂直參考單元（未示出）取出一橫搖數(shù)據(jù)的輸入17。根據(jù)這一數(shù)據(jù)和相應(yīng)的縱搖數(shù)據(jù)，天線1的定位被穩(wěn)定以補(bǔ)償船的橫搖和縱搖。

其次的參考文獻(xiàn)是美國(guó)專利第4，272，455號(hào);4，325，586號(hào);4，375，878號(hào);和4，418，306號(hào)。

本發(fā)明是一閉環(huán)系統(tǒng)，用來(lái)減少一臺(tái)或多臺(tái)空間飛行器儀器中的定向誤差，此誤差是由于一臺(tái)或多臺(tái)儀器的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致飛行器運(yùn)動(dòng)所引起的。一臺(tái)儀器可以對(duì)其自身運(yùn)動(dòng)引起的誤差進(jìn)行補(bǔ)償（自補(bǔ)償）。每一臺(tái)儀器都有用來(lái)指令該儀器中運(yùn)動(dòng)的裝置（3），和定向控制系統(tǒng)（5），用來(lái)響應(yīng)指令裝置（3）發(fā)出的指令信號(hào)（4）來(lái)在該儀器中傳遞運(yùn)動(dòng)。一個(gè)空間飛行器運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償邏輯（25）與每一指令裝置（3）和定向控制裝置（5）相耦合。

空間飛行器運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償邏輯（25）是一個(gè)電子電路，它包含一個(gè)空間飛行器運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)模型的代數(shù)負(fù)數(shù)。此電子線路（25）能以模擬或數(shù)字形式實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明能夠大大地減少飛行器儀器間的動(dòng)態(tài)相互作用，同時(shí)還有一重要的附帶的效果，就是減化了地面操作。因此，這里所描述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)提高每一儀器的完全獨(dú)立的運(yùn)行，這就帶來(lái)既節(jié)省費(fèi)用又節(jié)省人力，同時(shí)，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的效能。

在參照附圖所作的不列說(shuō)明中充分地展示了本發(fā)明的這些和其它更詳細(xì)的和特殊的目的和特點(diǎn)。在附圖中：

圖1是可利用本發(fā)明的一顆衛(wèi)星的立體圖;

圖2是本發(fā)明的N個(gè)儀器的實(shí)施方案的概括的功能框圖;

圖3是圖2的一種特殊情況，它屬于圖1所示的動(dòng)量偏置衛(wèi)星;

圖4示出了當(dāng)沒(méi)使用本發(fā)明時(shí)，對(duì)構(gòu)成圖3結(jié)構(gòu)的作為時(shí)間函數(shù)的定向誤差10的曲線;

圖5是當(dāng)使用本發(fā)明時(shí)，對(duì)構(gòu)成圖3結(jié)構(gòu)的作為時(shí)間函數(shù)的定向誤差8的曲線。

本發(fā)明可用于任何形式的空間飛行器，及飛行器上任何有限數(shù)量的儀器，如照相機(jī)，天線，太陽(yáng)能電池板，這些都需要精確地定向。將用圖1所示的空間飛行器對(duì)本發(fā)明作特殊說(shuō)明。此空間飛行器是NASA的GOESI/J/K氣象衛(wèi)星。圖1所示的部件包括：太陽(yáng)能電池陣列11，X射線傳感器12，地磁儀13，S波段發(fā)射天線14，SAR（搜索和救援）天線15，超高頻天線16，遙測(cè)和指令天線18，地面?zhèn)鞲衅?9，S波段接收天線20，太陽(yáng)反射器24，成像器1和探測(cè)器2。成像器1包括冷卻器17，孔經(jīng)23，和鏡面33。探測(cè)器2包括冷卻器21，孔經(jīng)22和鏡面32。

鏡面33和32各安裝在一個(gè)兩軸變向系統(tǒng)上，它相對(duì)于正交的X軸和Y軸以每秒多個(gè)連續(xù)位置的掃描速度有選擇地定位鏡面33和32。X軸可稱為滾轉(zhuǎn)，北/南，或仰角軸。Y軸可稱為俯仰，東/西，或方位軸。

成象器1提供地球表面的輻射度的成象，成象器1有5個(gè)通道，其中4個(gè)是紅外通道，1個(gè)是可見光通道;它的兩軸變向掃描鏡面33在地球上沿東/西通路掃過(guò)一個(gè)8公里的縱向幅區(qū)，從而同時(shí)提供各通道看到的景象的共同記錄數(shù)據(jù)。掃描區(qū)域的位置和大小由指令控制。在每一掃描幀的末尾，鏡面33轉(zhuǎn)向成象器1中的紅外黑體以便校準(zhǔn)。成象器1也可通過(guò)石油星體來(lái)校準(zhǔn)，以提供精確的地面位置和光軸的相關(guān)數(shù)據(jù)。