本發(fā)明涉及一種精度預示方法，具體地，涉及一種針對星載高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度預示方法。
背景技術：
結構在軌變形引起星上高精度光學載荷結構及其安裝結構發(fā)生變形，導致星上有效載荷敏感部件的指向發(fā)生變化，是影響光學遙感衛(wèi)星對地觀測分辨率、定位精度的重要因素之一，為保證有效載荷的正常工作和衛(wèi)星性能指標的實現(xiàn)，必須開展衛(wèi)星結構在軌精度和尺寸穩(wěn)定性方面的研究，以高精度載荷安裝結構在軌變形指向為研究對象，進行結構在軌變形指向精度預示方法研究，精確獲取結構在軌變形對姿態(tài)敏感器指向和高精度載荷指向之間的關系，評估并降低結構在軌變形對星載高精度載荷性能的影響，以滿足新一代高分辨率光學遙感衛(wèi)星有效載荷高成像分辨率、成像精度和姿態(tài)穩(wěn)定度的研制要求。
當前的高精度載荷安裝結構指向精度預示方法主要為在建立和修正高精度載荷安裝結構在軌變形仿真分析模型的基礎上，通過導入在軌工作環(huán)境條件并進行仿真分析，提取并評估衛(wèi)星在軌工作環(huán)境對安裝結構指向的影響。利用這種仿真方法已實現(xiàn)對衛(wèi)星星載載荷安裝結構在軌變形指向影響的分析，但是，這種方法目前還存在著一些不足，主要有以下缺點：
(1)與實際安裝結構設計狀態(tài)相比，仿真分析模型建模過程中簡化較多，通常情況下無法準確模擬實際結構連接特性，因而無法準確評估結構自身特性所造成的系統(tǒng)性影響，對指向預示的準確度產生一定的影響；
(2)預示方法的通用性不強，無法適應不同類型的載荷安裝結構指向仿真分析的需求，指向預示存在著一定的應用局限性。
(3)仿真分析模式單一，無法適應星上多個載荷安裝結構互為參照的指向精度預示需求，特別是有多個姿態(tài)敏感器的情況下。
(4)在修正結構在軌變形仿真模型的過程中，結構自身安裝精度特性無法反映。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種針對星載高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度預示方法，其通過對高精度載荷安裝結構的精度測試試驗數(shù)據的分析和提取，將安裝結構自身的裝配特性等作為系統(tǒng)性誤差導入仿真模型，最終實現(xiàn)高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度的精確仿真和預示。
根據本發(fā)明的一個方面，提供一種針對星載高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度預示方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟一，運用數(shù)據處理方法對衛(wèi)星高精度載荷安裝結構在星上安裝精度特征測試數(shù)據進行處理，提取該結構在星上的精度特性；
步驟二，根據實物狀態(tài)下高精度載荷安裝結構與衛(wèi)星的安裝關系和實測提取的精度特性，建立二者之間的精度特性關系和基準坐標系轉換模型；
步驟三，將上述精度表征關系引入安裝結構在軌變形指向精度仿真模型并對模型進行修正；
步驟四，將基準坐標系轉換關系模型引入指向精度預示的分析中，作為指向精度預示的輸入條件之一，最終實現(xiàn)精確預示高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度。
優(yōu)選地，所述步驟二獲取星載高精度載荷安裝結構在衛(wèi)星上的安裝精度數(shù)據和安裝特性，通過測試數(shù)據轉換方法，將儀器測試數(shù)據轉化為安裝精度特性矩陣。
優(yōu)選地，所述安裝精度特性矩陣引入并修正指向精度仿真模型，根據整星基準坐標系建立上述安裝精度特性矩陣在整星坐標系下的轉換關系模型。
優(yōu)選地，所述指向精度仿真模型修正后進行在軌變形分析，結合整星基準坐標系下的安裝精度特性轉換關系模型，精確預示該安裝結構在軌變形指向精度。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
(1)考慮結構系統(tǒng)自身的系統(tǒng)性誤差源，引入了結構系統(tǒng)自身安裝狀態(tài)對指向精度預示的影響，接近在軌狀態(tài)下載荷安裝結構的實際狀況，確保仿真分析精度和預示可靠性。
(2)系統(tǒng)性通用性強，適應各種類型的載荷安裝結構，避免了定制性的指向精度預示方法，較為系統(tǒng)性和通用性。
(3)安裝精度特性轉換關系清晰明確，便于數(shù)學轉換和使用。
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為本發(fā)明針對星載高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度預示方法的流程圖。
具體實施方式
下面結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域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，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。
如圖1所示，本發(fā)明針對星載高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度預示方法包括以下步驟：
步驟一，運用數(shù)據處理方法對衛(wèi)星高精度載荷安裝結構在星上安裝精度特征測試數(shù)據進行處理，提取該結構在星上的精度特性；
步驟二，根據實物狀態(tài)下高精度載荷安裝結構與衛(wèi)星的安裝關系和實測提取的精度特性，建立二者之間的精度特性關系和基準坐標系轉換模型；所述步驟二獲取星載高精度載荷安裝結構在衛(wèi)星上的安裝精度數(shù)據和安裝特性，通過測試數(shù)據轉換方法，將儀器測試數(shù)據轉化為安裝精度特性矩陣。所述安裝精度特性矩陣引入并修正指向精度仿真模型，根據整星基準坐標系建立上述安裝精度特性矩陣在整星坐標系下的轉換關系模型。
步驟三，將上述精度表征關系引入安裝結構在軌變形指向精度仿真模型并對模型進行修正；所述指向精度仿真模型修正后進行在軌變形分析，結合整星基準坐標系下的安裝精度特性轉換關系模型，精確預示該安裝結構在軌變形指向精度。
步驟四，將基準坐標系轉換關系模型引入指向精度預示的分析中，作為指向精度預示的輸入條件之一，最終實現(xiàn)精確預示高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度。
本發(fā)明建立衛(wèi)星在軌狀態(tài)下的星載高精度載荷安裝結構變形仿真分析模型，進行初步結構指向精度分析。首先需要從試驗數(shù)據中識別出載荷安裝結構連接關系及精度特征，隨后，根據該關系和特征，建立與基準坐標系間的轉換模型，獲取結構在軌狀態(tài)下的連接關系和精度特征的數(shù)學描述。將結構特性數(shù)學描述導入結構指向分析模型，提取高精度載荷安裝面變形前后空間信息，根據基準坐標系建立安裝面變形前后局部坐標系，利用導入到結構特性數(shù)學描述，對安裝面變形前后的坐標系進行修正，再根據在軌環(huán)境條件上面的結構安裝精度特性矩陣考慮了星載高精度安裝結構在軌實際狀態(tài)，根據安裝結構在軌變形仿真模型和試驗數(shù)據建立整星狀態(tài)下的安裝結構在軌變形指向精度預示模型，可以實現(xiàn)多個高精度載荷相互之間指向精度預示，為整星在軌變形指向精度預示提供精確的依據，同時為避免了由于結構自身安裝特性對指向精度預示的干擾。
本發(fā)明通過對高精度載荷安裝結構進行精密測量，獲取結構在衛(wèi)星基準參照中的空間描述，運用系統(tǒng)坐標系建模的方法將安裝結構的空間描述轉變?yōu)閿?shù)學模型，提取該數(shù)學模型中安裝結構自身的傳遞特性信息，并通過計算公式合成為指向精度仿真的輸入條件之一，利用結構自身的特性，開展高精度載荷在軌變形指向精度預示分析。本發(fā)明主要解決高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度預示時結構系統(tǒng)自身安裝特性對預示結果精度產生干擾的問題，實現(xiàn)高精度載荷安裝結構在軌變形指向精度精確預示。
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，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。