一种大型空间结构热稳试验精度量化评估方法与流程

1.本发明涉及大型空间结构热稳试验精度评价模型构建和测量精度量化评估，尤其涉及一种大型空间结构热稳试验精度量化评估方法。


背景技术：

2.航天器在轨运行过程中，大型空间结构始终经历着复杂的空间环境，受到太阳辐照时结构快速升温，太阳被地球或者航天器本身遮挡时结构快速降温，进出地影时结构会产生巨大温差，这些效应都会使航天器结构出现热应变和热变形，其结构热稳定直接影响平台和载荷性能指标实现。大型空间结构热稳测量试验需要在模拟航天器进出地影周期内逐级热流交变时间间隔，完成大型结构高精度热变形多次测量，从而获取动态热稳变形(结构热稳定性)情况。传统稳态热变形测量仅需在稳定温度状态下获取一组热变形测量数据即可预示该温度状态下结构在轨形位精度，但大型空间结构热稳测量试验需要在航天器进出地影周期内逐级热流交变状态下，获取多组热变形测量数据集合，从而预示大型空间结构进出地影全周期内的结构在轨形位精度，因此，在测量航天器大型结构稳态热变形时，往往需要较长的测量时间。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种大型空间结构热稳试验精度量化评估方法，通过大型空间结构热稳试验获取的结构变形测量数据集合，基于数据集合误差分布状态构建了精度评价模型，对结构热稳定性在x、y、z三个方向上测量精度进行了量化评估，从而精准预示了大型空间结构在轨运行中进出地影周期内瞬态外热流交变作用下动态热稳变形(结构热稳定性)情况，并极大幅度缩减测试时间。
4.本发明采用如下技术方案实现：
5.一种大型空间结构热稳试验精度量化评估方法，包括以下步骤：
6.s1：获取大型空间结构在进出地影全周期内的多组热变形测量数据集合；
7.在国内首次某大型空间结构平台整器级热稳定测试试验中，在真空低温环境下实现空间瞬态外热流交变模拟的基础上，采用热真空环境下四相机组网快速摄影测量系统，配置了支撑四相机同步拍摄的运动工装系统和集中控制系统，并采用多摄站组网并行自动化控制手段实现四相机摄影数据获取及传输，可充分保证了大型空间结构热稳定性变形数据的分钟级地快速测量，如图1所示。
8.s2：构建精度评价模型，包括大型空间结构热稳定性在x、y、z三个方向上单向点位测量精度u
sx
、u
sy
、u
sz
；
9.s3：基于所述精度评价模型对所述热变形测量数据集合的测量精度进行量化评估，获取结果。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述精度评价模型具体包含：
11.控制场内已标定基准长度在x、y、z三个方向上的单向点位测量误差u
δx
、u
δy
、u
δz
；
12.控制场内已标定基准长度在x、y、z三个方向上的单向点位溯源标定误差u
cx
、u
cy
、u
cz
；
13.控制场内所有测量采样点(表征点)在x、y、z三个方向上的单向重复性测量误差δ
x
、δy、δz。
14.进一步地，所述精度评价模型为：
[0015][0016][0017][0018]
其中，
±
代表测量精度量值的方向，置信度k取1或2。。
[0019]
进一步地，所述精度评价模型的置信度为k，在工业测试系统及仪器的测量精度评价中，k取1或2；国家计量单位对工业测试系统及仪器进行量值溯源标定的基准，k取3。本发明所述精度评价模型置信度k取1或2。
[0020]
进一步地，步骤s3具体包括以下步骤：
[0021]
s3-1：u
δx
、u
δy
、u
δz
量化评估；
[0022]
s3-2：u
cx
、u
cy
、u
cz
量化评估；
[0023]
s3-3：δ
x
、δy、δz量化评估。
[0024]
进一步地，步骤s3-1具体包括以下步骤：
[0025]
s3-1-1：测量控制场内已标定的n个基准长度的标定值l
0i
，其中，i＝1,
…
,n；
[0026]
s3-1-2：在航天器进出地影全周期内热稳变形测量数据中，获得n个长度的各m次测量值l
ij
，其中，i＝1,
…
,n，j＝1,
…
,m；
[0027]
s3-1-3：求得第i个长度的第j次测量误差的绝对值δl
ij
|，即：
[0028]
|δl
ij
|＝|l
ij-l
0i
|
[0029]
s3-1-4：求得第i个长度的第j次的点位测量误差(u
δij
)，即：
[0030][0031]
s3-1-5：求得第i个长度的第j次的单向点位测量误差(u
δxij
)，即：
[0032][0033]
s3-1-6：全周期内变形测量数据中单向点位测量误差(u
δxij
、u
δyij
、u
δzij
)集合样本分布特征统计验证，经验证单向点位测量误差(u
δxij
、u
δyij
、u
δzij
)集合符合正态分布；
[0034]
s3-1-7：求得所有单向点位测量误差集合样本的平均值及标准偏差，即(s(u
δxij
)、s(u
δyij
)、s(u
δzij
))；
[0035]
s3-1-8：所有测量数据集合的单向点位测量误差集合进行总体样本评估。
[0036]
进一步地，步骤s3-1-8具体为：
[0037]
当置信度k为1时，
[0038][0039][0040][0041]
当置信度k为2时，
[0042][0043][0044][0045]
进一步地，步骤s3-2具体为：
[0046]
测量控制场内已标定的n个基准长度的溯源标定误差uc，即可求得u
cx
、u
cy
、u
cz
为：
[0047]
当置信度k为2时，
[0048][0049]
进一步地，步骤s3-3具体包括以下步骤：
[0050]
s3-3-1：在航天器进出地影全周期内热稳变形测量数据中，获取测量控制场n个测量点，在逐级瞬态外热流交变测量工况下m次测量值(x
ij
，y
ij
，z
ij
)，其中，i＝1,
…
,n，j＝1,
…
,m；
[0051]
s3-3-2：以第1次的n个测量点的三维坐标为基准，将热稳变形测量数据集合的测量控制场所有测点作为公共点，进行坐标系转换，求得第i个测量点的第j次测量在x，y，z三个方向上，相对第1次的n个测量点的三维坐标的测量误差(δx
ij
，δy
ij
，δz
ij
)，共m-1组测量误差；
[0052]
其中，大型空间结构上的所有测量点(n个测量点)，对其进行m次测量后，以第1次测量的n个测量点的三维坐标为基准，将其余的m-1次测量的n个测量点的三维坐标转换至同一坐标系内。
[0053]
s3-3-3：求得m-1组的三维点坐标测量误差(δx
ij
，δy
ij
，δz
ij
)的rms值，即：
[0054]
δ
1x
＝rms(δx
ij
)
[0055]
δ
1y
＝rms(δy
ij
)
[0056]
δ
1z
＝rms(δz
ij
)
[0057]
s3-3-4：根据步骤s3-3-1到步骤s3-3-3，求得(δ
1x
、δ
1y
、δ
1z
)、(δ
2x
、δ
2y
、δ
2z
)
……
(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)；
[0058]
s3-3-5：全周期内变形测量数据中(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)集合样本分布特征统计验证，经验证(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)集合符合正态分布；
[0059]
s3-3-6：求得全周期内变形测量数据中所有测量控制场三维点坐标测量误差rms值集合样本的平均值及标准偏差，即(s(δ
ix
)、s(δ
iy
)、s(δ
iz
))；
[0060]
s3-3-7：所有测量数据中的测量控制场三维点坐标测量误差rms值集合进行总体样本评估。
[0061]
进一步地，步骤s3-3-7具体为：
[0062]
当置信度k为1时，
[0063][0064][0065][0066]
当置信度k为2时，
[0067][0068][0069][0070]
本发明的有益效果是：
[0071]
本发明的方法旨在获取地面模拟空间环境下周期交变外热流导致的大型空间结构热稳变形试验测试数据的量化精度，预示大型空间结构在轨运行的动态热稳变形(结构热稳定性)情况，以确保大型空间结构在轨形位精度和热设计满足设计和使用要求，通过大型空间结构热稳试验获取的结构变形测量数据集合，基于数据集合误差分布状态构建了精度评价模型，对结构热稳定性在x、y、z三个方向上测量精度进行了量化评估，从而精准预示了大型空间结构在轨运行中进出地影周期内瞬态外热流交变作用下动态热稳变形(结构热稳定性)情况，并极大幅度缩减测试时间。
附图说明
[0072]
图1为真空低温环境下动态热稳变形试验的四相机组网拼接测量系统示意图；
[0073]
图2为某大型空间结构试件测量采样点(表征点)、基准长度(基准标尺)布局示意图；
[0074]
图3为测量控制场编码点及标志点布局示意图；
[0075]
图4为四相机最优化测量网形摄站交会情况示意图；
[0076]
图5为某大型空间结构在轨运行中周期进出地影结构热稳定性预示示意图。
具体实施方式
[0077]
为使本发明技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图对本发明实施例的技术方案进行完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0078]
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0079]
4.1动态热稳变形(结构热稳定性)测量数据获取方法
[0080]
在国内首次某大型空间结构平台整器级热稳定测试试验中，在真空低温环境下实现空间瞬态外热流交变模拟的基础上，采用热真空环境下四相机组网快速摄影测量系统，
配置了支撑四相机同步拍摄的运动工装系统和集中控制系统，并采用多摄站组网并行自动化控制手段实现四相机摄影数据获取及传输，可充分保证了大型空间结构热稳定性变形数据的分钟级地快速测量，如图1所示。
[0081]
通过以上四相机组网拼接测量系统获取大型空间结构，在进出地影全周期内的多组热变形测量数据集合，然后构建精度评价模型、通过测量精度量化评估流程，获取以上热变形测量数据集合的测量精度。例如，某大型空间结构在轨绕地运行时，进出地影的周期为124min，在热稳试验过程中每2min获取1组大型空间结构的三维形貌(测量采样点(表征点)的三维坐标值)，即在其进出地影全周期内共获取62组大型空间结构的三维形貌(测量采样点(表征点)的三维坐标值)，然后通过本发明的主要内容精度评价模型构建(第4.2章节)和测量精度量化评估方法(第4.3章节)，整体评价62组测量采样点(表征点)的三维坐标值集合(大型空间结构热稳定性测量数据)的测量精度是否满足优于20um的测量精度要求(详见第五章节“具体实施例”)。
[0082]
4.2结构热稳定性测量数据的精度评价模型
[0083]
根据大型空间结构热稳试验测量获取方案和测量误差来源可知，大型空间结构热稳定性在x、y、z三个方向上单向点位测量精度(u
sx
、u
sy
、u
sz
)包含三个部分：
[0084]
1)全周期变形测量数据中，测量控制场内已标定基准长度(基准标尺)在x、y、z三个方向上的单向点位测量误差(u
δx
、u
δy
、u
δz
)；
[0085]
2)测量控制场内已标定基准长度在x、y、z三个方向上的单向点位溯源标定误差(u
cx
、u
cy
、u
cz
)；
[0086]
3)测量控制场内所有测量采样点(表征点)在x、y、z三个方向上的单向重复性测量误差(δ
x
、δy、δz)。
[0087]
热稳试验测量精度评价即为x、y、z三个方向的单向点位测量精度(u
sx
、u
sy
、u
sz
)，其测量精度的表征形式如下：
[0088][0089][0090][0091]
其中，
±
代表测量精度量值的方向；k为测试数据的置信度，一般工业测试系统及仪器的测量精度评价中，k取1或2；国家计量单位对工业测试系统及仪器进行量值溯源标定的基准，k取3。本发明所述精度评价模型置信度k取1或2。
[0092]
4.3结构热稳定性测量数据的精度量化评估方法
[0093]
4.3.1基准长度(基准标尺)单向点位测量误差(u
δx
、u
δy
、u
δz
)量化评估
[0094]
1)测量控制场内已标定的n个基准长度的标定值l
0i
，(i＝1,
…
,n)；
[0095]
2)在航天器进出地影全周期内热稳变形测量数据中，获得n个长度的各m次测量值l
ij
，(i＝1,
…
,n，j＝1,
…
,m)；
[0096]
3)求得第i个长度的第j次测量误差的绝对值|δl
ij
|，即：
[0097]
|δl
ij
|＝|l
ij-l
0i
|
[0098]
4)求得第i个长度的第j次的点位测量误差(u
δij
)，即：
[0099][0100]
5)求得第i个长度的第j次的单向点位测量误差(u
δxij
)，即：
[0101][0102]
6)全周期内变形测量数据中单向点位测量误差(u
δxij
、u
δyij
、u
δzij
)集合样本分布特征统计验证，经验证单向点位测量误差(u
δxij
、u
δyij
、u
δzij
)集合符合正态分布；
[0103]
7)求得所有单向点位测量误差集合样本的平均值及标准偏差，即7)求得所有单向点位测量误差集合样本的平均值及标准偏差，即(s(u
δxij
)、s(u
δyij
)、s(u
δzij
))；
[0104]
8)所有测量数据集合的单向点位测量误差集合进行总体样本评估，即：
[0105]
或
[0106][0107]
9)根据步骤8)的评估方式，可得u
δy
、u
δz
：
[0108]
或
[0109][0110]
或
[0111][0112]
4.3.2基准长度(基准标尺)单向溯源标定误差(u
cx
、u
cy
、u
cz
)量化评估
[0113]
根据国家计量院的基准长度标定校准证书可知，测量控制场内已标定的n个基准长度的溯源标定误差uc，即可求得u
cx
、u
cy
、u
cz
为：
[0114][0115]
4.3.3测量控制场单向重复性测量误差(δ
x
、δy、δz)量化评估
[0116]
1)在航天器进出地影全周期内热稳变形测量数据中，获取测量控制场n个测量点，在逐级瞬态外热流交变测量工况下m次测量值(x
ij
，y
ij
，z
ij
)，(i＝1,
…
,n，j＝1,
…
,m)；
[0117]
2)以第1次的n个测量点的三维坐标为基准，将热稳变形测量数据集合的测量控制场所有测点作为公共点，进行坐标系转换，求得第i个测量点的第j次测量在x，y，z三个方向上，相对第1次的n个测量点的三维坐标的测量误差(δx
ij
，δy
ij
，δz
ij
)，共m-1组测量误差；
[0118]
3)求得m-1组的三维点坐标测量误差(δx
ij
，δy
ij
，δz
ij
)的rms值，即：
[0119]
δ
1x
＝rms(δx
ij
)
[0120]
δ
1y
＝rms(δy
ij
)
[0121]
δ
1z
＝rms(δz
ij
)
[0122]
4)根据步骤1)～3)，求得(δ
1x
、δ
1y
、δ
1z
)、(δ
2x
、δ
2y
、δ
2z
)
……
(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)；
[0123]
5)全周期内变形测量数据中(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)集合样本分布特征统计验证，经验证(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)集合符合正态分布；
[0124]
6)求得全周期内变形测量数据中所有测量控制场三维点坐标测量误差rms值集合样本的平均值及标准偏差，即(s(δix)、s(δiy)、s(δiz))
[0125]
7)所有测量数据中的测量控制场三维点坐标测量误差rms值集合进行总体样本评估，即：
[0126]
或
[0127][0128]
8)根据步骤7)的评估方式，可得δy、δz：
[0129]
或
[0130][0131]
或
[0132][0133]
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合计算实例对发明内容做进一步说明。模拟空间环境下某大型空间结构(测量控制场包络尺寸为φ5m)热稳试验测试及数据处理，以及测量精度量化评估流程示例如下。
[0134]
5.1测量采样点(表征点)和测量控制场布局
[0135]
某大型空间结构试件测量采样点(表征点)、基准尺、测量控制场布局的各部分具体布局如下：
[0136]
1)某大型空间结构试件10处安装点布设测量采样点(表征点)和基准尺布局如图2所示。其中，在(1)、(2)、....、(10)个前端安装区域布设测量标志点，此外4根基准尺，每根基准尺有3个预先溯源标定的基准长度(基准标尺)，s
i-s
i+3
、ss
i-ss
i+3
、sss
i-sss
i+3
、ssss
i-ssss
i+3
(i＝1
…
3)。
[0137]
2)根据摄影测量系统相机摄站拍摄距离和交会角度，围绕某大型空间结构试件进行测量控制场编码点及标志点布设，如图3所示。
[0138]
3)真空低温环境下四相机组网快速摄影测量系统，在真空低温环境下测量过程中，采用分区子网拍摄、组合拼接测量，快速获取单次测量点集的三维坐标值，从而实现高精度瞬态热变形测量能力，如图4所示。
[0139]
5.2热稳变形测量试验系统测量精度量化评估流程及结果
[0140]
1)基准长度(基准标尺)在x、y、z三个方向上的单向点位测量误差(u
δx
、u
δy
、u
δz
)评估结果
[0141]
表1基准长度单向点位测量误差(u
δx
、u
δy
、u
δz
)数据处理(单位：mm)
[0142][0143]
根据基准长度x、y、z三个方向上的单向点位测量误差(u
δx
、u
δy
、u
δz
)评估方法可知：
[0144]
表2基准长度单向点位测量误差(u
δx
、u
δy
、u
δz
)评估结果(单位：mm)
[0145][0146]
2)基准长度(基准标尺)单向溯源标定误差(u
cx
、u
cy
、u
cz
)评估结果
[0147]
根据国家计量院的基准长度标定校准证书可知，测量控制场内已标定的n个基准长度的溯源标定误差uc＝15um，即可求得u
cx
、u
cy
、u
cz
为：
[0148][0149]
3)测量控制场单向重复性测量误差(δ
x
、δy、δz)评估结果
[0150]
获取每个子工况的62组测量数据的测量控制场测量点，以第1组为基准，核算重复性误差，获得61组重复性rms误差值。
[0151]
表3测量控制场单向重复性测量误差(δ
x
、δy、δz)数据处理(单位：mm)
[0152][0153]
根据测量控制场单向重复性测量误差(δ
x
、δy、δz)数据评估方法可知：
[0154]
表4测量控制场单向重复性测量误差(δ
x
、δy、δz)评估结果(单位：mm)
[0155]
[0156][0157]
4)根据以上测量精度表征与评估方法，以及常温常压、真空低温全测试链路及测试工况测量数据集合，对热稳变形测量试验系统测量精度进行评价，即不同置信度下(k＝1、k＝2)，热稳变形测量的单向点位测量精度(u
sx
、u
sy
、u
sz
)。
[0158]
表5置信度k＝1的热稳变形测量系统精度(单位：mm)
[0159][0160]
表6置信度k＝2的热稳变形测量系统精度(单位：mm)
[0161]
[0162][0163]
5.3某大型空间结构在轨运行中周期进出地影结构热稳定性预示
[0164]
大型空间结构平台由于其尺寸较大、接口复杂，在空间环境瞬态外热流作用下会引起平台结构热稳定性变化，从而影响光学载荷的工作状态和性能。因此，需在地面进行以空间结构平台载荷适配器接口点为测量表征点的热稳变形测量，通过以上热稳变形测量试验系统测量精度量化评估、确保了测量数据的准确性和可靠性，从而精准地预示空间结构平台在轨运行中周期进出地影的结构热稳定性，如图5所示。
[0165]
推广应用前景
[0166]
在国内首次某大型空间结构平台整器级热稳定测试试验的测量数据评价中，成功地验证了结构平台热稳定设计指标符合性，在航天器型号研制过程中提供了关键性数据判读支撑，具有较大的创新性和实用价值。
[0167]
大型空间结构热稳试验精度评价模型构建和测量精度量化评估方法已成功用应用于国内首次某大型空间结构平台整器级热稳定测试试验中，通过与结构热稳定性仿真分析结果比对，验证了初样结构平台热稳定设计指标满足情况，获取良好评估效果，保证了航天器大尺寸、高精度结构热稳测试数据的准确性和可靠性，为航天器平台结构和载荷热稳定性设计提供了关键性试验数据支撑，为其结构设计的进一步优化改进提供了工程依据，并为后续航天器型号研制流程的高质量、高效率开展奠定了坚实基础。
[0168]
在某大型空间结构平台的研制和验证过程中，本技术对大型空间结构在轨运行的动态热稳变形(结构热稳定性)表征和预示的有效性得到了充分验证，为大型空间结构的设计指标符合性和在轨性能预判提供了有效的量化评估手段。同时该技术也可以用于卫星光学详察、遥感、全球通信等天基信息装备承载的大型空间结构，如天线反射器、光学结构、支撑臂、桁架等产品研制过程中测量试验验证及评估，为实现高精度、高分辨率、高通量等载荷性能指标，以及高可靠、长寿命在轨稳定运行提供了关键性试验验证数据支撑，具有重要的应用价值及推广前景。
[0169]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”和“示例”等述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相对的实施例或示例中以合适的方式结合。
[0170]
必须指出，以上实施例的说明不用于限制而只是用于帮助理解本发明的核心思想，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明进行的任何改进以及与本产品等同的替代方案，也属于本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种大型空间结构热稳试验精度量化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：获取大型空间结构在进出地影全周期内的多组热变形测量数据集合；在国内首次某大型空间结构平台整器级热稳定测试试验中，在真空低温环境下实现空间瞬态外热流交变模拟的基础上，采用热真空环境下四相机组网快速摄影测量系统，配置了支撑四相机同步拍摄的运动工装系统和集中控制系统，并采用多摄站组网并行自动化控制手段实现四相机摄影数据获取及传输，可充分保证了大型空间结构热稳定性变形数据的分钟级地快速测量；s2：构建精度评价模型，包括大型空间结构热稳定性在x、y、z三个方向上单向点位测量精度u
sx
、u
sy
、u
sz
；s3：基于所述精度评价模型对所述热变形测量数据集合的测量精度进行量化评估，获取结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述精度评价模型具体包含：控制场内已标定基准长度在x、y、z三个方向上的单向点位测量误差u
δx
、u
δy
、u
δz
；控制场内已标定基准长度在x、y、z三个方向上的单向点位溯源标定误差u
cx
、u
cy
、u
cz
；控制场内所有测量采样点(表征点)在x、y、z三个方向上的单向重复性测量误差δ
x
、δ
y
、δ
z
。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述精度评价模型为：3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述精度评价模型为：3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述精度评价模型为：其中，
±
代表测量精度量值的方向，置信度k取1或2。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述精度评价模型的置信度为k，k取1或2。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s3具体包括以下步骤：s3-1：u
δx
、u
δy
、u
δz
量化评估；s3-2：u
cx
、u
cy
、u
cz
量化评估；s3-3：δ
x
、δ
y
、δ
z
量化评估。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s3-1具体包括以下步骤：s3-1-1：测量控制场内已标定的n个基准长度的标定值l
0i
，其中，i＝1,
…
,n；s3-1-2：在航天器进出地影全周期内热稳变形测量数据中，获得n个长度的各m次测量值l
ij
，其中，i＝1,
…
,n，j＝1,
…
,m；s3-1-3：求得第i个长度的第j次测量误差的绝对值|δl
ij
|，即：|δl
ij
|＝|l
ij-l
0i
|s3-1-4：求得第i个长度的第j次的点位测量误差(u
δij
)，即：s3-1-5：求得第i个长度的第j次的单向点位测量误差(u
δxij
)，即：
s3-1-6：全周期内变形测量数据中单向点位测量误差(u
δxij
、u
δyij
、u
δzij
)集合样本分布特征统计验证，经验证单向点位测量误差(u
δxij
、u
δyij
、u
δzij
)集合符合正态分布；s3-1-7：求得所有单向点位测量误差集合样本的平均值及标准偏差，即(s(u
δxij
)、s(u
δyij
)、s(u
δzij
))；s3-1-8：所有测量数据集合的单向点位测量误差集合进行总体样本评估。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s3-1-8具体为：当置信度k为1时，当置信度k为1时，当置信度k为1时，当置信度k为2时，当置信度k为2时，当置信度k为2时，8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s3-2具体为：测量控制场内已标定的n个基准长度的溯源标定误差u
c
，即可求得u
cx
、u
cy
、u
cz
为：当置信度k为2时，9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s3-3具体包括以下步骤：s3-3-1：在航天器进出地影全周期内热稳变形测量数据中，获取测量控制场n个测量点，在逐级瞬态外热流交变测量工况下m次测量值(x
ij
，y
ij
，z
ij
)，其中，i＝1,
…
,n，j＝1,
…
,m；s3-3-2：以第1次的n个测量点的三维坐标为基准，将热稳变形测量数据集合的测量控制场所有测点作为公共点，进行坐标系转换，求得第i个测量点的第j次测量在x，y，z三个方向上，相对第1次的n个测量点的三维坐标的测量误差(δx
ij
，δy
ij
，δz
ij
)，共m-1组测量误差；s3-3-3：求得m-1组的三维点坐标测量误差(δx
ij
，δy
ij
，δz
ij
)的rms值，即：δ
1x
＝rms(δx
ij
)δ
1y
＝rms(δy
ij
)δ
1z
＝rms(δz
ij
)s3-3-4：根据步骤s3-3-1到步骤s3-3-3，求得(δ
1x
、δ
1y
、δ
1z
)、(δ
2x
、δ
2y
、δ
2z
)
……
(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)；
s3-3-5：全周期内变形测量数据中(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)集合样本分布特征统计验证，经验证(δ
(m-1)x
、δ
(m-1)y
、δ
(m-1)z
)集合符合正态分布；s3-3-6：求得全周期内变形测量数据中所有测量控制场三维点坐标测量误差rms值集合样本的平均值及标准偏差，即(s(δ
ix
)、s(δ
iy
)、s(δ
iz
))；s3-3-7：所有测量数据中的测量控制场三维点坐标测量误差rms值集合进行总体样本评估。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤s3-3-7具体为：当置信度k为1时，当置信度k为1时，当置信度k为1时，当置信度k为2时，当置信度k为2时，当置信度k为2时，

技术总结
本发明提供了一种大型空间结构热稳试验精度量化评估方法，包括以下步骤：S1：获取大型空间结构在进出地影全周期内的多组热变形测量数据集合；S2：构建精度评价模型，包括大型空间结构热稳定性在X、Y、Z三个方向上单向点位测量精度U


技术研发人员：王睿明 张鹏嵩 吴东亮 杨晓宁 柳晓宁 刘泽元 王丹艺 蒋山平 裴一飞 谢吉慧 刘守文
受保护的技术使用者：北京卫星环境工程研究所
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/6/13