[发明专利]一种滚动俯仰偏航太阳敏感器定姿角的计算方法

权利要求书

1.一种滚动俯仰偏航太阳敏感器定姿角的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、建立太阳敏感器自身的测量坐标系ON1N2N3；测量太阳相对于太阳敏感器的太阳矢量以ON1N3-N2建立球坐标系；

步骤二、从旋转角度方面计算太敏测量角ψ″′_S；从旋转角度方面计算太敏测量角ψ″′_SS的具体方法为：

S1、测量太敏测量角初始值为ψ_SS；

S2、将球坐标系ON1N3-N2绕-N2轴旋转ψ角度，计算太敏测量角的增量；

S3、将球坐标系ON1N3-N2绕N1轴旋转β₁角度，计算太敏测量角的增量；

S4、将球坐标系ON1N3-N2绕N3轴旋转β₃角度，计算太敏测量角的增量；

S5、计算球坐标系ON1N3-N2依次旋转ψ、β₁、β₃角度后的太敏测量角ψ″′_SS；太敏测量角ψ″′_SS的计算方法为：

ψ″′_SS＝ψ_SS+ψ-ctgαcosψ_SSβ₁-ctgαsinψ_SSβ₃

式中，ψ_SS为太敏测量角初始值；

α为太阳矢量与N2轴的夹角；

步骤三、从轨道角速度方面计算太敏测量角ψ″_SS；从轨道角速度方面计算太敏测量角ψ″_SS的具体方法为：

S1、测量t₀时刻的太敏测量角初始值为ψ_SS0；测量在t₀时刻轨道角速度在测量坐标系ON1N2N3中的投影为[ω₁,ω₂,ω₃]；

S2、测量在Δt时间内，测量坐标系ON1N2N3分别绕N1、N2、N3轴旋转了[ω₁Δt,ω₂Δt,ω₃Δt]；

S3、计算太敏测量角ψ″_SS；

太敏测量角ψ″_SS的计算方法为：

式中，ψ_SS0为t₀时刻的太敏测量角初始值；

α为太阳矢量与N2轴的夹角；

步骤四、计算定姿角ψ_O。

2.根据权利要求1所述的一种滚动俯仰偏航太阳敏感器定姿角的计算方法，其特征在于：所述步骤一中，测量坐标系ON1N2N3的建立方法为：原点O为太阳敏感器质心，N1垂直太阳敏感器安装面指向太敏棱镜方向；N2平行于太阳敏感器狭缝正方向；N3由右手定则确定。

3.根据权利要求2所述的一种滚动俯仰偏航太阳敏感器定姿角的计算方法，其特征在于：所述0＜ψ≤60°；0＜β₁≤5°；0＜β₃≤5°。

4.根据权利要求3所述的一种滚动俯仰偏航太阳敏感器定姿角的计算方法，其特征在于：所述步骤二的S2中，当球坐标系旋转ψ角度后，太敏测量角的增量为ψ；所述步骤二的S3中，当球坐标系旋转β₁角度后，太敏测量角的增量为所述步骤二的S4中，当球坐标系旋转β₃角度后，太敏测量角的增量为

5.根据权利要求4所述的一种滚动俯仰偏航太阳敏感器定姿角的计算方法，其特征在于：所述步骤四中，定姿角ψ_O的计算方法为：

式中，ψ″′_SS为从旋转角度方面计算的太敏测量角ψ″′_SS；

ψ_SS0为从轨道角速度方面，t₀时刻的太敏测量角初始值；

α为太阳矢量与N2轴的夹角；

ψ″_SS为从轨道角速度方面计算太敏测量角。