基于電子經(jīng)緯儀的航天器天線裝配精密測量技術研究.pdf

1、航天器天線是航天器的重要組成部分，它是連接航天器與地面、航天器與其他飛行器的通訊紐帶。航天器天線裝配測量則是保證航天器天線工作在最佳狀態(tài)的前提條件。目前航天器天線裝配測量主要是利用電子經(jīng)緯儀對航天器天線進行測量以獲取其相對航天器系統(tǒng)的位置參數(shù)和方向參數(shù)。由于電子經(jīng)緯儀是基于儀器嚴格調水平的條件下進行測量的，不僅測量精度受到調平誤差的影響，而且影響測量效率。針對航天器天線裝配精密測量中存在的問題，本文展開了以下方面的有意義的研究工作：

2、r>　　在對視覺理論進行深入研究的基礎之上，充分考慮了電子經(jīng)緯儀與相機測量的相似性，將視覺測量中相機的標定和測量原理應用于電子經(jīng)緯儀系統(tǒng)標定和空間三角交會測量之中，建立了電子經(jīng)緯儀透視投影測量模型。推導了基于自由狀態(tài)下兩臺電子經(jīng)緯儀和多臺電子經(jīng)緯儀角度觀測值的空間三維坐標測量模型，并對系統(tǒng)的測量不確定度進行了理論分析和數(shù)值仿真實驗，仿真結果表明自由狀態(tài)下電子經(jīng)緯儀的測量方法不要求電子經(jīng)緯儀在測量時嚴格調水平，且該測量模型正確可靠。

3、>　　在電子經(jīng)緯儀透視投影模型的理論基礎之上，研究了自由狀態(tài)下電子經(jīng)緯儀的標定方法。主要包括基于一維標定體、二維標定體和三維標定體的電子經(jīng)緯儀標定方法。通過對三種標定方法的特性分析，從而確定出一種最為實用的標定方法。
　　對于航天器天線裝配精密測量中的關鍵技術，首先總結了坐標基準的測量和建立方法，包括立方鏡過渡坐標基準的建立、航天器整星設計坐標基準的建立以及航天器總體坐標轉換，推導了矢量積法建立立方鏡坐標系的算法，理論研究表明該方

4、法的解算結果與立方鏡兩相鄰反射鏡面的正交性無關。其次針對航天器天線的裝配測量問題，設計了適用于航天器天線測量的新型靶標，通過對粘貼在天線曲面上的靶標上的5個目標點的測量，擬合出天線曲面在目標點處的切平面，確定出曲面在該點的法線方向，對目標點進行靶標厚度補償后得到天線曲面上的實際坐標點。提出一種天線曲面的通用擬合算法，以求取天線曲面的幾何參數(shù)，理論分析和仿真實驗證明該算法具有一定的擬合精度。
　　最后，對本文提出的基于二維標定體的自