[发明专利]一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统及方法

权利要求书

1.一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统，其特征在于，包括：电子经纬仪、升降支架、转台、CCD相机、控制终端；

升降支架包括：可移动底座(100)、立梁(200)、升降旋转机构(300)；可移动底座(100)上设置有立梁(200)，所述立梁(200)上设置有能够沿所述立梁(200)上下移动和绕所述立梁(200)轴线旋转的升降旋转机构(300)，电子经纬仪固定在所述升降旋转机构(300)上，电子经纬仪的目镜上固连有CCD相机；卫星固定在转台上，卫星上的待测设备上粘贴有立方棱镜；

控制终端用于确定转台转角、电子经纬仪在升降支架上的竖直高度H，电子经纬仪的水平驱动角和垂直驱动角；根据所述确定的电子经纬仪的竖直高度H、电子经纬仪的水平驱动角和垂直驱动角，利用升降支架改变电子经纬仪的位置，根据所述确定的转台转角改变转台位置，完成粗定位工作；在粗定位工作的基础上利用CCD相机完成精确准直工作；重复粗定位工作和精确准直工作，获取立方棱镜两个端面的法向矢量，所述两个端面的法向矢量正交，根据所述两个法向矢量确定卫星上待测设备相对于整星坐标系的姿态测量值。

2.根据权利要求1所述的一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统，其特征在于，所述可移动底座(100)包括：支撑底盘(101)、地脚支撑手轮(102)、铰合(103)、控制开关(104)、立梁安装接口(105)、脚轮(106)；

支撑底盘(101)上均布设置有多个地脚支撑手轮(102)、铰合(103)、脚轮(106)；所述多个铰合(103)与所述多个脚轮(106)一一对应，所述铰合(103)用于收起或打开所述脚轮(106)，所述多个脚轮(106)打开后用于移动所述支撑底盘(101)；所述地脚支撑手轮(102)用于在所述多个脚轮(106)收起后支撑固定所述支撑底盘(101)的位置；

所述支撑底盘(101)的中心位置设置有用于连接所述立梁(200)的立梁安装接口(105)；所述支撑底盘(101)上还设置有用于控制所述升降旋转机构(300)的控制开关(104)。

3.根据权利要求2所述的一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统，其特征在于，所述支撑底盘(101)的为三棱锥结构。

4.根据权利要求3所述的一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统，其特征在于，所述地脚支撑手轮(102)、铰合(103)、脚轮(106)的个数均为3个，所述支撑底盘(101)的每个棱边上均固定有一个地脚支撑手轮(102)、一个铰合(103)、一个脚轮(106)。

5.根据权利要求2所述的一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统，其特征在于，所述立梁(200)包括：连接块(201)、立梁本体(202)、导轨(203)、滚珠丝杠(204)；

立梁本体(202)固定在所述立梁安装接口(105)上，在所述立梁安装接口(105)和所述立梁本体(202)固定连接位置设置有用于加固处理的连接块(201)；立梁本体(202)截面为矩形的杆结构，所述立梁本体(202)的一个侧面上设置有用于使所述升降旋转机构(300)沿所述立梁(200)上下移动的导轨(203)和滚珠丝杠(204)。

6.根据权利要求5所述的一种小卫星星上设备高精度姿态测量系统，其特征在于，所述升降旋转机构(300)包括：旋转盘(301)、支撑滑轮(302)、承力框架(303)、滑块(304)、经纬仪(305)、小齿轮(306)、电机(307)、大齿轮(308)；

承力框架(303)内部设置有用于与所述立梁(200)连接的滑块(304)，承力框架(303)通过支撑滑轮(302)固定连接旋转盘(301)，所述旋转盘(301)为截面为圆环的薄板，所述经纬仪(305)固定连接所述旋转盘(301)；所述大齿轮(308)固定在所述旋转盘(301)的端面上，所述小齿轮(306)固定连接所述承力框架(303)，所述电机(307)用于驱动所述小齿轮(306)啮合所述大齿轮(308)，使所述旋转盘(301)绕所述承力框架(303)旋转。