相机快门微振动物理仿真测试处理系统的测试方法查看源代码讨论查看历史

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相机快门微振动物理仿真测试处理系统的测试方法中国空间技术研究院（航天五院）隶属于中国航天科技集团有限公司，成立于1968年2月20日。自1970年4月24日成功发射我国第一颗人造地球卫星以来，研究院已抓总研制并成功发射了300余颗航天器，实现200余颗航天器在轨运行，研制的航天器覆盖载人航天、月球与深空探测、导航定位、对地观测、通信广播、空间科学与技术试验六大系列航天器，实现了大、中、小、微型航天器的系列化、平台化发展。研究院圆满完成载人航天工程、探月工程、北斗工程、高分工程为代表的重大航天任务，为实现我国航天三大里程碑跨越发展做出了突出贡献。研究院充分发挥航天技术的优势和辐射带动作用，不断将航天新技术成果推广到国民经济多个领域。聚焦卫星应用、智能装备、空间生物三大优势业务板块，打造了中国卫星、康拓红外、航天生物三大业务发展主体平台，形成了以京津冀、长三角和粤港澳大湾区三大重点区域为主的区域布局。

简介

研究院坚持国际化发展战略，积极践行“一带一路”倡议，推动构建人类命运共同体，先后与俄罗斯、法国、巴西等100多个国家和地区的宇航公司及空间研究机构建立了良好的合作关系。2004年实现了首颗商业卫星出口合同签署。截至2020年底，已向国际用户交付了20颗商业卫星，出口产品覆盖通信卫星、遥感卫星、卫星应用、航天器研制基础设施、宇航单机部组件和宇航元器件等。

研究院打造了北京、天津、怀来、西安、兰州、烟台、深圳、内蒙古、杭州等产业基地，拥有空间飞行器总体设计、分系统研制生产、系统集成、总装测试、环境试验、地面设备制造及卫星应用、服务保障等配套完整的研制生产体系。研究院现有中国科学院和中国工程院院士9人，国际宇航科学院院士11人，俄罗斯宇航科学院院士9人，国家级突出贡献专家15人，全国技术能手40人，高级以上职称人员7200余人。研究院获得国家科学技术奖84项，其中特等奖9项；授权专利7700余件，荣获中国专利金奖3项；省部级奖3000余项。研究院先后荣获全国文明单位、全国创先争优先进基层党组织、全国模范职工之家等荣誉称号。

二、技术要点

（解决的技术难题、技术指标等）

相机快门是卫星成像的主要器件，用于控制曝光时间的长短。由于质量不平衡，轴承制造缺陷以及电机噪声等原因，快门对星体产生周期性和宽带微小扰振力，这些扰振力经过它们内部动态特性的调制和放大，会对遥感卫星的光路指向精度和稳定度产生较大影响。考虑到快门装置安装在成像装置附近，这种影响就显得尤为重要。快门扰振模型建立时需要考虑的因素比较多，如转速、轴承碰撞谐波及其内部结构动态特性、安装结构动态特性影响等，使得其模型的建立、标定和检验具有相当的难度。由于航天器扰动源的扰动很小，个别有效载荷如动量轮在空间三个方向只能产生几十毫牛顿甚至几毫牛顿的微弱扰动，要想在具有相对强烈干扰背景噪音的地面实验室中测量此类扰动十分困难，而其对应传感器的精度要求非常高。

本技术涉及一种相机快门微振动测试方法，可用于对航天器相机快门装置微小扰动载荷在六个自由度上的振动信号进行动态测量。由数据采集系统、六分量八传感器扰振力测试台、转接板、加速度传感器、相机快门装置及其控制器以及显示器组成。相机快门装置通过转接板安装在六分量八传感器测试台上，同时根据测试要求在相机快门上布置加速度传感器。相机快门工作时会对六分量八传感器扰振力测试台产生微小扰动。数据采集系统采集六分量八传感器扰振力测试台八个传感器信号并通过一系列的计算以得到扰振力，同时还采集加速度传感器的信号以得到加速度。

三、成果形式

（专利、著作权、新产品、新技术等）

本项目是专利技术

四、应用领域及应用场景

航空航天

五、当前应用成效

本发明解决的技术问题是 ：克服现有技术的不足，提供一种相机快门微振动测试方法，测量并分析航天器相机快门装置在空间六个自由度上的动态特性，为提高航天器的姿态控制精度和加强航天器的安全设计提供可靠的测试数据。

（1）本发明通过八个普通压电传感器的合理布置，从而使得六个自由度的微扰动信号可以利用现有的单向压电力传感器来测量，克服了缺少高精度三向传感器的问题，使得测量精度大大提高。同时，本发明所采用高精度加速度传感器可以提高加速度测试精度。

（2）本发明测量装置和被测量试件分离，不需要在被测试件上安装附加设备和传感器，不影响被测试件的动态特性，不损伤被测试件结构，试验完毕后试件还可以正常使用。（3）本发明通过合理调节螺栓的预紧力，实现了信号的放大并可以进行具有较大质量扰动源的实际运行条件下的精确测量，提高了测量的可靠性。（4）本发明的扰动源可以置于测量系统内部或外部，提高了测量系统的适应性。