星载光学定标装置地面检测设备的研究与实现

摘要

太阳照射的漫反射板具有朗伯性好、光谱平坦、反射率高等诸多优点，是光学遥感器较理想的在轨定标光源之一。由于漫反射板反射率在轨存在衰减，需对其在轨稳定性进行监视及修正。比值辐射计是一种新型的基于比值方式的漫反射板稳定性监视装置，可以有效监视漫反射板在轨衰变。以太阳照射的漫反射板为定标光源，以比值辐射计作为稳定性监视装置是当前较成功的星上定标方法之一，在多个星载遥感器中得到了成功应用。
　　星上定标器研制完成后，需要对其接口功能、性能、安全性、稳定性等进行充分测试，为其参加系统级测试以及交付验收提供保障。此外，在进行定标装置性能测试以及各种环境模拟试验过程中，易于使用、运行稳定、自动化程度高的地面检测设备可以有效提高测试效率，同时在测试的有效性以及实时性两个方面均能得以保证。
　　本论文针对当前在研的星上定标器的接口特性及测试需求，研制了适用于具备不同接口的比值辐射计地面检测设备。提出了地面检测设备的任务需求和设计方案，详细介绍了地面检测设备的软、硬件设计过程以及设计结果，对其各项指标进行了测试。
　　地面检测设备研制完成后，通过比值辐射计接口测试及定标器性能测试试验，对其功能及性能进行了验证，证明其具有良好的接口兼容性及运行稳定性，可以作为测试辅助设备，完成星上定标器的接口测试及各项光学性能测试工作。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 星上定标技术发展概述

1．1．2 基于比值辐射计的星上定标技术

1．1．3 基于比值辐射计的星上定标器实现方案

1．2 地面检测设备的研究意义

1．3 国内外地检设备的研究现状

1．3．1 国外地检设备的研究现状

1．3．2 国内地检设备的研究现状

1．4 论文的研究内容和结构安排

第二章 地面检测设备原理介绍及硬件电路设计

2．1 地面检测设备方案及原理介绍

2．2 地面检测设备总体硬件结构

2．3 电源模块设计

2．4 上位机通讯模块设计

2．5 三线串行通讯模块设计

2．6 RS-422总线通讯模块设计

2．7 A／D模块设计

2．8 温度采集模块设计

2．9 电流测量模块设计

2．10 OC指令输出模块设计

2．11 1553B通讯模块设计

2．12 主控模块设计

2．12．1 DSP概述

2．12．2 DSP最小系统

2．13 本章小结

第三章 地面检测设备软件设计

3．1 地面检测设备软件结构

3．2 上位机应用程序设计

3．2．1 流程图设计

3，2．2 界面设计

3．3 DSP控制程序设计

3．3．1 CCS(Code Composer Studio)介绍

3．3．2 AD7732采样控制程序设计

3．3．3 三线串行总线控制程序设计

3．3．4 RS-422总线控制程序设计

3．3．5 温度采集和单端电压测量程序设计

3．3．6 OC指令输出控制程序设计

3．4 本章小结

第四章 地面检测设备系统调试与验证

4．1 地面检测设备系统调试

4．2 地面检测设备系统验证

4．2．1 三线串行通讯的验证

4．2．2 RS-422总线通讯的验证

4．2．3 模拟差分信号采集的验证

4．2．4 温度遥测及单端电压测量的验证

4．2．5 OC指令输出控制的验证

4．3 地面检测设备的应用

4．3．1 比值辐射计光学参数测试

4．3．2 比值辐射计响应非线性、非稳定性及信噪比

4．3．3 比值辐射计热真空实验

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文