本發(fā)明涉及衛(wèi)星總體技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種GEO(Geostationary Orbit，地球靜止軌道)軌道高精度星敏感器在軌高穩(wěn)定指向保證方法。

背景技術(shù)：

由于國家持續(xù)快速的發(fā)展，對于高軌高精度遙感業(yè)務(wù)的需求日益旺盛，要求衛(wèi)星平臺具有高姿態(tài)確定精度、遙感儀器具有高掃描控制精度。隨著以風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星為代表的高軌高精度遙感衛(wèi)星的研制，衛(wèi)星平臺的姿態(tài)確定精度和遙感儀器的掃描控制精度已能滿足指標(biāo)要求。但是，在解決星上實時補償?shù)母呔葓D像導(dǎo)航與配準(zhǔn)問題的過程中，需要衛(wèi)星平臺和遙感儀器具有相同的姿態(tài)確定基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，在一定時間內(nèi)保證星敏感器具有角秒級的高穩(wěn)定在軌指向，才能使衛(wèi)星姿態(tài)確定精度滿足要求，從而使衛(wèi)星圖像定位精度滿足公里級的要求。

目前，我國只發(fā)射了一顆三軸穩(wěn)定的高軌遙感衛(wèi)星高分四號衛(wèi)星，不同于本發(fā)明的內(nèi)容，其星敏感器通過不同的支架安裝在星上不同位置，也沒有對星敏感器、星敏感器支架和散熱面進行單獨的溫度控制。查閱國內(nèi)相關(guān)技術(shù)或報道，沒有發(fā)現(xiàn)類似的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的技術(shù)空白，本發(fā)明的目的是提供一種GEO軌道高精度星敏感器在軌高穩(wěn)定指向保證方法，其統(tǒng)一衛(wèi)星姿態(tài)基準(zhǔn)以及遙感儀器掃描成像基準(zhǔn)，為實現(xiàn)高軌遙感衛(wèi)星高精度圖像定位提供重要保障。

為了達到上述目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種GEO軌道高精度星敏感器在軌高穩(wěn)定指向保證方法，包括如下步驟：

步驟一，采用一個星敏感器支架將多臺星敏感器安裝在遙感儀器上溫度穩(wěn)定、變形小的部位，實現(xiàn)遙感儀器與星敏感器一體化連接；

步驟二，選星上熱環(huán)境穩(wěn)定、靠近散熱面的布局空間，將星敏感器支架安裝在星體內(nèi)部，避免陽光直射，為星敏感器和星敏感器支架提供長期穩(wěn)定的散熱面；

步驟三，采用高穩(wěn)定微變形的星敏感器支架，支星敏感器架具有一體化的碳纖維結(jié)構(gòu)，星敏感器安裝平臺正面采用鋁合金，鋁合金安裝平臺背面連接鋁基碳化硅導(dǎo)熱柱，將星敏感器的熱量傳導(dǎo)至星敏感器安裝平臺背面；

步驟四，針對星敏感器支架和星敏感器采取綜合的熱控制措施：遙感儀器和星敏感器支架通過隔熱墊片實現(xiàn)熱隔離；在星敏感器支架上設(shè)置電加熱器并在外部包覆多層隔熱組件；在星敏感器安裝平臺正面設(shè)置電加熱器，并實施單獨的PI閉環(huán)控制；在星敏感器安裝平臺背面設(shè)置外貼熱管，連接至衛(wèi)星散熱面；星敏感器外部包覆多層隔熱組件；衛(wèi)星散熱面設(shè)置電加熱器，并實施單獨的PI閉環(huán)控制；星敏感器安裝面和散熱面的溫度測量采用Pt電阻測溫；使星敏感器安裝面處的溫度波動維持在±0.1℃范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，所述單獨的PI閉環(huán)控制保持在不大于0.1℃的精度。

優(yōu)選地，所述Pt電阻測溫保持在不大于0.1℃的精度。

優(yōu)選地，所述星敏感器安裝面實現(xiàn)角秒級的在軌高穩(wěn)定指向。

本發(fā)明所提供的GEO軌道高精度星敏感器在軌高穩(wěn)定指向保證方法，具有如下的有益效果：通過遙感儀器和星敏感器的整體安裝，實現(xiàn)了遙感儀器和星敏感器的測量基準(zhǔn)統(tǒng)一，通過多項有效措施使星敏感器在一定時間內(nèi)具有角秒級的在軌高穩(wěn)定指向，實現(xiàn)了衛(wèi)星姿態(tài)基準(zhǔn)以及遙感儀器成像基準(zhǔn)統(tǒng)一，減小了基準(zhǔn)不同引起的遙感儀器掃描鏡指向偏差，從而提高了遙感儀器成像定位精度，是實現(xiàn)高軌遙感衛(wèi)星高精度圖像定位的重要保障。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是一種遙感儀器與星敏感器整體安裝示意圖(星外)；

圖2是一種遙感儀器與星敏感器整體安裝示意圖(星內(nèi))；

圖3星敏感器和支架安裝示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明公開了一種GEO軌道高精度星敏感器在軌高穩(wěn)定指向保證方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，采用一個星敏感器支架將多臺星敏感器3直接安裝在遙感儀器1上溫度穩(wěn)定、變形小的部位，具體地，將星敏感器支架通過三處安裝腳安裝在遙感儀器底部黑體附近，星敏感器安裝腳和遙感儀器之間設(shè)置12mm厚度的輕量化鈦合金墊片7，并采用鈦合金螺釘實現(xiàn)緊固，從而實現(xiàn)遙感儀器與星敏感器一體化連接。

步驟二，選星上熱環(huán)境穩(wěn)定、靠近散熱面2的布局空間，將星敏感器支架安裝在星體內(nèi)部，具體地，星敏感器支架安裝在靠近衛(wèi)星南側(cè)的散熱面附近，通過在衛(wèi)星南側(cè)板上開口將三個星敏感器遮光罩前部伸出星體，避免陽光直射，為星敏感器和星敏感器支架提供長期穩(wěn)定的散熱面。

步驟三，采用高穩(wěn)定微變形的星敏感器支架，星敏感器支架具有一體化的碳纖維結(jié)構(gòu)，星敏感器安裝平臺正面采用鋁合金，鋁合金安裝平臺背面連接鋁基碳化硅導(dǎo)熱柱，將星敏感器的熱量傳導(dǎo)至星敏感器安裝平臺背面。

步驟四，針對星敏感器支架和星敏感器采取綜合的熱控制措施：具體地，在星敏感器支架上設(shè)置三路電加熱器(主備共六路)實施對三處碳纖維支撐桿6的熱控制，并在星敏感器支架外部包覆十層多層隔熱組件；在星敏感器安裝平臺正面8上，每個星敏感器的安裝面上設(shè)置一路(主備共兩路)電加熱器，并實施單獨的PI閉環(huán)控制，控溫精度不大于0.1℃；在星敏感器安裝平臺背面4設(shè)置一根外貼熱管5，通過螺釘安裝連接至衛(wèi)星散熱面；每個星敏感器外部包覆十層多層隔熱組件；衛(wèi)星散熱面設(shè)置一路(主備共兩路)電加熱器，并實施單獨的PI閉環(huán)控制，控溫精度不大于0.1℃；每個星敏感器安裝面采用四路Pt電阻測溫，散熱面采用兩路Pt電阻測溫，測溫精度不大于0.01℃；針對衛(wèi)星南側(cè)板上開口包覆二十層多層隔熱組件。通過上述措施，使星敏感器安裝面處的溫度波動在一定時間內(nèi)維持在±0.1℃范圍內(nèi)。

本發(fā)明實現(xiàn)了衛(wèi)星姿態(tài)基準(zhǔn)以及遙感儀器成像基準(zhǔn)統(tǒng)一，減小了基準(zhǔn)不同引起的遙感儀器掃描鏡指向偏差，從而提高了遙感儀器成像定位精度，是實現(xiàn)高軌遙感衛(wèi)星高精度圖像定位的重要保障。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。