1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春30033
2 中国科学院 月球与深空探测重点实验室,北京100101
由于太阳高度角和地面景物反射率等条件的变化,天问一号火星环绕器光学成像载荷在轨工作期间入瞳辐亮度变化范围很大,为了达到最佳的成像效果,需要光学成像载荷具备在轨自适应调整增益的能力。太阳高度角是设置时间延时积分电荷耦合器件积分级数的重要参数之一,积分级数是调整增益需要调整的主要参数。针对在轨工作期间太阳高度角实时变化、星历表文件较大等问题,本文提出一种基于傅里叶拟合的火星环绕器星下点太阳高度角在轨实时计算方法。首先,基于最小二乘原理采用8阶傅里叶逼近对火星惯性坐标系下太阳矢量的x,y,z坐标进行拟合,获得以时间作为变量的拟合方程。其次,根据制导、导航与控制系统发送的轨道参数获得火星惯性坐标系下环绕器的实时坐标。最后,基于夹角余弦公式即可在轨实时计算星下点太阳高度角。实验结果表明,在协调世界时2021-01-01 00:00:00至2024-01-01 00:00:00期间,采用本文方法获得的星下点太阳高度角实时计算结果最大绝对误差小于0.3°。满足天问一号高分辨率相机时间延时积分电荷耦合器件积分级数设置对太阳高度角计算结果的精度要求。基于该方法,天问一号高分辨率相机获取的火星影像细节丰富,亮度、对比度合理。
火星环绕器 天问一号 高分辨率相机 太阳高度角 傅里叶拟合 Mars orbiter Tianwen-1 high-resolution imaging camera solar elevation angle fourier fitting
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
目前相机成像仿真研究存在成像模型少、覆盖不全的问题,难以满足相机在复杂观测条件下的仿真需求。因此提出一种基于卫星工具包(Satellite Tool Kit, STK)与开源场景图形(Open Scene Graph, OSG)相结合的空间光学相机成像仿真方案。使用STK建立被观测目标与相机的轨道参数,通过数据导入,创建被观测目标表面二维、三维景物信息; 通过对多种影响模型分析研究,在OSG中创建影响模型,实现相机在复杂观测条件下的成像过程仿真; 利用分布式技术设计系统结构,分模块完成整个仿真系统的开发。实验结果表明,该系统能为空间光学相机在复杂条件影响下的成像过程提供一个良好的仿真环境,为空间光学相机的设计、优化提供有力的数据支持。
空间光学相机 成像仿真 影响模型 数字建模 分布式系统 space optical camera imaging simulation influence model digital modeling distributed system
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对大口径空间天文望远镜稳像精度测试的难题, 提出了一种高时空分辨率运动导星模拟方案。利用硅基液晶作为运动导星模拟源, 结合光束准直系统为空间天文望远镜提供无穷远运动导星, 并且通过在光路中加入物镜来提高模拟导星的运动分辨率。针对望远镜像面结构的特殊分布, 提出利用多路模拟的方法, 分别为望远镜两侧精密导星仪以及巡天像面提供实时运动导星。最后, 对影响运动导星模拟精度的各项误差进行分析, 进而建立了误差模型。仿真结果表明: 在运动导星模拟精度优于0.5″的概率为95%, 时间分辨率为3 ms的前提下, 动态星图星间角距误差小于0.04″, 单星张角小于0.02″。通过实验验证了导星模拟模型的正确性, 该模型基本满足空间天文望远镜稳像精度测试所需运动导星目标高时空分辨率的要求。
空间望远镜 运动导星 稳像精度 硅基液晶 物镜 误差模型 space telescope moving guide star image stability accuracy liquid crystal on silicon objective lens error model
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100039
研究了一种面向需求覆盖率的测试用例优化方法,用于提高测试效率,增加航天软件测试的有效性。该测试用例优化方法包括测试用例约简和测试用例设计两部分,目前已应用于某航天型号项目的测试过程中。文中分析了航天软件的特点,测试流程及测试过程中可采用的优化技术。研究了现有的测试用例约简方法,并改进了基于测试需求的约简方法,使之能够满足需求覆盖率的要求。之后,提出了一种基于需求关键词关联的测试用例设计方法,以确保达到预期的需求覆盖率。最后,将这种优化方法应用于工程实践,并进行了结果分析。应用结果表明,采用上述方法不但满足了需求覆盖率的要求并使测试用例设计的工作量降低了约39%,保证了测试充分性,并有效地提高了测试效率。
软件测试 航天软件 需求覆盖 需求约简 用例设计 software testing aerospace software requirement coverage requirement reduction design of test case