地面姿态模拟光源控制系统研究

发布时间：2017-09-28 22:30

  本文关键词：地面姿态模拟光源控制系统研究

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【摘要】：在整个卫星控制系统的研发制造过程中,一项必不可少的过程就是仿真,目前,对于卫星采用的主要测试手段仍然是半物理仿真实验。由于人造卫星在外层空间确定其飞行姿态主要通过将地球、太阳、恒星等一系列天体作为目标,与之相对应的姿态测量设备分别是地球敏感器、太阳敏感器、星敏感器等。因此,在进行半物理仿真实验过程中,必须要使用与这些敏感器相对应的地面姿态模拟光源系统。自旋扫描式红外地球敏感器(以下简称“地敏”)和太阳敏感器(以下简称“太敏”)是同步轨道自旋稳定气象卫星姿态测量系统的重要部件。论文所针对卫星,其控制分系统配备使用一台太阳敏感器以及两台红外地球敏感器,在整星AIT测试和发射场测试时,均需要进行太敏和地敏的光源激励测试。地面姿态模拟光源由一台小型太阳模拟器和两台小型地球模拟器组成,可为卫星整星的地面标定试验提供一种先进方便的测试方法,对地敏和太敏进行地面标定及测试。通过设计地面姿态模拟光源控制系统,使小型太阳模拟器和小型地球模拟器相互配合,模拟同步轨道自旋稳定气象卫星自旋激励光源。地面姿态模拟光源控制系统的研究,对卫星整星的姿态定位设备红外地球敏感器和太阳敏感器的质量检验、整星性能考核、精度标定和研究都有着非常重要意义。本文设计的地面姿态模拟光源控制系统有着严格的时序要求,可以在不同的自转速度下对卫星整星进行自旋模拟测试。
【关键词】：卫星姿态 地面标定 地球模拟器 太阳模拟器 控制系统
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V416.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 引言8
• 1.2 研究的目的及意义8
• 1.3 国内外发展现状8-10
• 1.3.1 太阳模拟器国内外发展现状8-9
• 1.3.2 地球模拟器国内外发展现状9-10
• 1.4 研究的主要内容10-11
• 第二章 地面姿态模拟光源总体设计11-24
• 2.1 地面姿态模拟光源的总体构成11-22
• 2.1.1 太阳模拟光源结构设计12-13
• 2.1.2 地球模拟光源结构设计13-22
• 2.2 地面姿态模拟光源控制系统的工作原理22-23
• 2.3 模拟时序要求23-24
• 第三章 控制系统电路设计24-36
• 3.1 红外温控系统设计24-27
• 3.1.1 电阻加热24
• 3.1.2 PID控制24-25
• 3.1.3 温控系统设计25-27
• 3.2 光学调制控制系统设计27-31
• 3.2.1 步进电机驱动原理27-28
• 3.2.2 光电耦合器28-29
• 3.2.3 单片机时钟电路29-30
• 3.2.4 调制控制系统设计30-31
• 3.3 继电器控制系统设计31-34
• 3.3.1 电磁继电器31-32
• 3.3.2 固态继电器32-33
• 3.3.3 继电器控制系统设计33-34
• 3.4 串口通讯电路设计34-35
• 3.5 看门狗硬件电路35-36
• 第四章 软件设计及时序算法分析36-49
• 4.1 基于虚拟仪器的上位机通讯软件设计36-46
• 4.1.1 LabVIEW软件平台说明36-37
• 4.1.2 TCP/IP网络协议说明37-39
• 4.1.3 串口通讯协议说明39-40
• 4.1.4 上位机通讯软件设计40-46
• 4.2 下位机时序算法分析46-49
• 第五章 测试结果及分析49-52
• 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56
• 附录56-59

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本文编号：938450