[发明专利]地球静止轨道卫星星敏慢变误差预报校正的方法

说明书

本发明公开了一种地球静止轨道卫星星敏慢变误差预报校正的方法，其步骤主要为：一、根据载荷标定的姿态确定误差，计算星敏感器的姿态测量误差；二、根据星敏感器的安装矩阵，计算星敏感器测量系下的测量误差；三、将测量误差数据通过分段多阶傅立叶函数来拟合星敏感器的慢变误差；四、根据地方时与恒星时角的转换关系，计算预报日期与标定日期的恒星时差；五、利用拟合的星敏感器慢变误差，预报星敏感器的姿态测量误差；六、根据星敏感器的测量模型，计算修正后的定姿角。本发明不仅可为图像导航与配准提供高精度的姿态基准，还可有效地提升光学遥感卫星的图像配准精度。

技术领域

本发明涉及星敏感器慢变误差预报校正领域，特别涉及一种地球静止轨道卫星星敏慢变误差预报校正的方法。

背景技术

随着对地观测卫星的不断发展，人们对卫星的姿态控制精度和稳定性提出了更高的要求，特别是高精度光学遥感卫星，还要求卫星平台具有高姿态确定精度，为图像导航与配准提供高精度的姿态基准。由于空间环境温度及太阳光热效应的变化，对星敏感器的光学系统及成像光斑产生慢变影响，从而影响星敏感器的测量精度。星上常用的方法是采用高精度陀螺组合和高精度星敏感器联合卡尔曼滤波进行姿态确定实现高精度的姿态，但无法校正星敏感器在轨受空间环境温度及太阳光热效应影响产生的慢变误差。因此，为了提高图像导航与配准的姿态基准，有必要利用地球静止轨道卫星太阳光热效应重复性的优势，研究地球静止轨道卫星星敏感器慢变误差预报校正的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种地球静止轨道卫星星敏慢变误差预报校正的方法，它利用地球静止轨道卫星数据重复的优势，将在轨下传的星敏测量数据，根据载荷标定的姿态偏差，采用误差数据拟合方法得到星敏感器的慢变误差模型，将慢变误差上注，用于预报校正后期的星敏在轨慢变误差，为图像导航与配准提供高精度的姿态基准。

本发明的一种地球静止轨道卫星星敏慢变误差预报校正的方法，其步骤为：

S1：根据载荷标定的姿态确定误差，计算星敏感器的姿态测量误差；

S2：根据星敏感器的安装矩阵，计算星敏感器测量系下的测量误差；

S3：将所述星敏感器测量系下的测量误差数据通过分段多阶傅立叶函数拟合出星敏感器的慢变误差；

S4：根据地方时与恒星时角的转换关系，计算预报日期与标定日期的恒星时差；

S5：利用拟合的星敏感器的慢变误差，预报星敏感器的姿态测量误差；

S6：根据星敏感器的测量模型，计算修正后的定姿角。

优选地，所述步骤S1中，星敏感器的姿态测量误差矩阵C_bbr为：

其中，C_bo是星敏感器的姿态矩阵；C_bro是载荷标定的姿态矩阵。

优选地，星敏感器的姿态矩阵C_bo和载荷标定的姿态矩阵C_bro的计算公式分别为：

其中：载荷标定的姿态为为载荷标定的滚动角，θ_r为载

荷标定的俯仰角，ψ_r为载荷标定的偏航角；星敏感器的定姿角为

为星敏感器的滚动角，θ为星敏感器的俯仰角，ψ为星敏感器的偏航角。

优选地，所述步骤S2中，星敏感器测量系下的误差矩阵C_ssr为：

星敏感器测量系下的测量误差分别为：