[发明专利]微小卫星磁传感器多误差模型在轨迭代标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微小卫星磁传感器多误差模型在轨迭代标定方法，尤其是一种基于多参数的二步微小卫星磁传感器多误差模型在轨迭代标定方法。

背景技术

磁强计是微小卫星姿态测量的主要部件，磁强计的测量精度是影响微小卫星定姿性能的重要指标。

卫星的剩磁干扰是星上磁强计的主要误差来源，控制去除剩磁干扰的方法主要包括：(1)、磁补法。即将发射前的剩磁测量与补偿的方法相结合对剩磁量加以控制，但该方法作用有限，经过磁补以后的剩磁量一般还有900nT左右，对姿态测量将产生较大的误差；(2)、标定法。就是确定磁强计的误差参数，以便在姿态解算中用于计算补偿。传统的在轨标定算法中多数只标定零偏误差，但标度因数误差也应考虑，还有学者提出用多阶滤波器进行全误差模型标定，需要实时计算，增加了系统的计算负担。

2011年12月，中国惯性技术学报,第19卷第6期，614-617页，作者：华冰，郁丰，公开了一种基于光照区太阳敏感器和陀螺辅助修正的微小卫星磁测技术，其采用太阳敏感器和陀螺对磁强计误差进行辅助测量与修正，推导了磁强计误差估计方法，在光照区以太阳敏感器与陀螺输出作为俯仰滤波器观测量，估计出卫星俯仰角度和角速度，再采用最小二乘方法，利用滤波输出量对磁强计误差进行估计，估计的结果进入滤波器对磁场输出进行测量修正。该方法，姿态角精度提高了1°左右，角速度精度最高提高了0.003(°)/s左右，并增强了卫星稳定性。但是该方法只能标定零偏误差，无法标定标度因数误差，导致只能标定简化的磁强计模型，实用精度并不高。

发明内容

本发明所要解决的技术的问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种通过同时标定零偏误差和标度因数误差来提高导航定位精度的微小卫星磁传感器多误差模型在轨迭代标定方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的微小卫星磁传感器多误差模型在轨迭代标定方法，包括以下步骤：

1)、在光照区利用太阳敏感器和陀螺计算得到卫星俯仰角θ；

2)、以地面标定或者上一次测量的标度因数为标准，建立零偏误差粗标定模型：

H_iE＝G_i      (14)

式(14)中,H_i为量测量和已知量计算得到的用于标定的矢量，H_i＝[k_z(b_xosinθ+b_zocosθ)k_x(b_zosinθ-b_xocosθ)]；E为磁强计零偏误差向量，G_i为量测量和已知量计算得到的用于标定的标量，Gi=kzb~x(bxosinθ+bzocosθ)+kxb~z(bzosinθ-bxocosθ);]]>其中，θ为卫星俯仰角，为X轴磁强计测量值，为X轴磁强计零偏误差，k_x为X轴磁强计标度因数，为Z轴磁强计测量值，为Z轴磁强计零偏误差，k_z为Z轴磁强计标度因数，b_xo为卫星轨道坐标系X轴磁场强度，b_zo为卫星轨道坐标系Z轴磁场强度,k_x、k_z均为常数；