[发明专利]基于双超平台的姿态测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于双超平台的姿态测量方法，其特征在于，包括：

准静态姿态测量步骤：将运动学特性引入姿态测量模型，利用双超平台进行准静态姿态测量，获取星敏感器的测量数据；

卫星的动力学方程为：

其中，为卫星的真实姿态角加速度，ω为卫星的真实姿态角速度，I为卫星的转动惯量，T为干扰力矩；

动态测量误差抑制步骤：基于被测对象的运动学特性，采用平滑滤波方法对星敏感器的测量数据进行动态测量误差修正；

所述平滑滤波方法包括移动平均滤波方法和区间多项式拟合方法；

所述移动平均滤波方法包括表达式为：

k为离散采样时刻，为k时刻的移动平均滤波结果，y_k为k时刻的星敏感器测量结果，2N+1为总采样个数；

所述区间多项式拟合方法采用二阶多项式拟合；

所述移动平均滤波方法用于离线处理，所述区间多项式拟合方法用于在线实时处理；

分段多项式插值步骤：结合双超平台的动态特性，对星敏感器的测量数据按泰勒公式展开式求解，反演平滑滤波后姿态变化曲线，并进行分段多项式插值，获取全时空内的测量结果；

所述分段多项式插值步骤具体包括：对所有的星敏感器的测量数据按时间顺序划分成多段数据，每段数据包含多个测量数据；对于每一段数据，将所有测量数据进行等效噪声角修正和动态测量误差修正；对修正后的测量数据进行二阶多项式拟合，得到对应时间区域内的卫星姿态角与时间的变化关系。

2.一种基于双超平台的姿态测量系统，其特征在于，包括：

准静态姿态测量模块：将运动学特性引入姿态测量模型，利用双超平台进行准静态姿态测量，获取星敏感器的测量数据；

卫星的动力学方程为：

其中，为卫星的真实姿态角加速度，ω为卫星的真实姿态角速度，I为卫星的转动惯量，T为干扰力矩；

动态测量误差抑制模块：基于被测对象的运动学特性，采用平滑滤波方法对星敏感器的测量数据进行动态测量误差修正；

所述平滑滤波方法包括移动平均滤波方法和区间多项式拟合方法；

所述移动平均滤波方法包括表达式为：

k为离散采样时刻，为k时刻的移动平均滤波结果，y_k为k时刻的星敏感器测量结果，2N+1为总采样个数；

所述区间多项式拟合方法采用二阶多项式拟合；

所述移动平均滤波方法用于离线处理，所述区间多项式拟合方法用于在线实时处理；

分段多项式插值模块：结合双超平台的动态特性，对星敏感器的测量数据按泰勒公式展开式求解，反演平滑滤波后姿态变化曲线，并进行分段多项式插值，获取全时空内的测量结果；

所述分段多项式插值步骤具体包括：对所有的星敏感器的测量数据按时间顺序划分成多段数据，每段数据包含多个测量数据；对于每一段数据，将所有测量数据进行等效噪声角修正和动态测量误差修正；对修正后的测量数据进行二阶多项式拟合，得到对应时间区域内的卫星姿态角与时间的变化关系。