朱华,张春雨,周徐斌,张宗华,顾志悦,吕凯

上海卫星工程研究所,上海201109

基于半刚性连接的提高星敏感器指向精度的安装设计

朱华*,张春雨,周徐斌,张宗华,顾志悦,吕凯

上海卫星工程研究所,上海201109

研究和分析了热变形引起的星敏感器和合成孔径雷达(SAR)天线的形变特点,设计了一种SAR天线与星体结构之间的安装方法,并以某卫星为例,将两者半刚性连接(横向游离),其安装设计方法在于将SAR天线框架与星体间的螺钉连接横向刚度减小,使星体的热变形与SAR天线产生了横向游离效果。计算分析和试验表明,这种安装设计方法有效地提高了星敏感器相对于SAR天线中板阵面的指向精度,可以满足高分辨率卫星成像的需求,为其他有较高指向精度要求的单机安装提供参考。

星敏感器;指向精度;半刚性连接;计算分析;热变形试验

星敏感器是高精度的卫星姿态测量装置,在卫星姿态测量和控制系统中起着重要的作用,提供航天飞行器相对于惯性坐标系的三轴姿态[1-3]。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)天线作为一种主动式微波成像传感器,通过发射宽带信号,结合合成孔径技术,能在距离向和方位向上同时获得二维高分辨率图像[4-6]。星敏感器相对于SAR天线阵面的指向精度直接决定了卫星成像的效果。其精度除主要受星敏感器的测量噪声和低频漂移误差影响外,还与有效载荷的安装参数测定误差、卫星结构变形等因素有关[7-8]。其中,卫星结构变形主要是在轨时由太阳辐射、地球辐射反照引起温度交变的热变形导致的。……