Magnetometer calibration technique for the ground-based stage of spacecraft system diagnostics
Методика калибровки магнитометра на этапе наземной диагностики систем космического аппарата

И.О. Акимов, С.Н. Илюхин, Н.А. Ивлев, Г.Е. Колосов
2018 Engineering Journal Science and Innovation  
Изложены эмпирические методики температурной калибровки и учета основных погрешностей магнитометров, используемых в бортовых измерительных комплексах современных космических аппаратов. Разработана математическая модель измерений магнитометра, учитывающая текущие ошибки измерений, дана геометрическая интерпретация погрешностей. Приведена зависимость показаний типовых магниточувствительных датчиков от температуры окружающей среды. Для обеспечения точности работы прибора в различных температурных
more » ... словиях сформирована методика температурной калибровки его показаний. Представлены подход к определению матрицы перехода между системами координат магнитометра, позволяющей исключить погрешности позиционирования чувствительных элементов при сборке магнитометра, а также апробированные на профилирующем предприятии алгоритмы проведения стендовых исследований для получения данных, необходимых для реализации рассмотренных методик. На основе разработанных методик выполнена калибровка магнитометра и приведены соответствующие результаты. Ключевые слова: магнитометр, температурная калибровка, обработка измерений, магнитное поле Введение. Система управления космического аппарата (КА) является сложной многоуровневой системой, в состав которой входит комплекс измерительной аппаратуры. Для обеспечения надежного и точного функционирования системы ориентации КА в полете необходимо на предварительных этапах провести наземную и предпусковую подготовку, включающую в себя калибровку датчиков определения углового положения, а также стендовые испытания датчиков на макете системы управления и специальную диагностику [1]. У каждого датчика системы ориентации есть набор характеристик, которые необходимо знать для определения ориентации аппарата. Для различных типов датчиков эти характеристики разные, но датчики одного вида имеют одинаковый набор характеристик. Магнитометр -один из основных элементов системы ориентации и стабилизации многих искусственных спутников Земли (ИСЗ). Данный прибор измеряет величину и направление вектора магнитной индукции геомагнитного поля, информация о котором используется непосредственно в контуре системы ориентации в качестве ориентира. Информацию о геомагнитном поле также можно применять для пассивной или полупассивной стабилизации намагниченного ИСЗ [1][2][3][4].
doi:10.18698/2308-6033-2018-5-1762 fatcat:eb7v6yefwjat7bdgnzoeoau3ye