[发明专利]一种在轨卫星标定星敏感器测量精度的方法

说明书

本发明公开了一种在轨卫星标定星敏感器测量精度的方法，针对安装三个以上星敏感器的卫星，在多个星敏感器都有效的情况下，包括如下步骤：(1)分别确定各星敏感器的姿态角测量值；(2)分别以任意两个星敏感器测量的光轴矢量为输入，结合星敏感器安装矩阵进行双矢量几何定姿，取相同时刻最接近的两组星敏感器组合定姿结果平均值为卫星的姿态角“真值”；(3)确定各星敏感器的姿态角测量值与卫星姿态角“真值”的误差，对各星敏感器的测量精度进行标定，用于解决由于星敏感器定姿结果精度高而无法直接标定的问题。

技术领域

本发明专利属于航天测量与控制领域，是一种利用在轨卫星多星敏感器输出数据进行双矢量定姿结果对单个星敏感器测量精度进行标定的快速确定方法。适用于安装三个以上星敏感器的卫星进行单星敏感器的精度标定。

背景技术

卫星在轨早期运行阶段对平台进行在轨性能鉴定，或者在运行末期对平台进行在轨健康评估时，需要对星敏感器的测量数据进行评估。在卫星安装单个星敏感器的情况下，由于星敏感器的测量精度最高，只能对星敏感器的测量数据进行技术指标符合性验证。

随着技术的发展，体型小巧、价格低廉的星敏感器呈发展趋势，在卫星平台上安装使用多个星敏感器得到了广泛使用。对于星上安装多个星敏感器的卫星，可以使用任两个星敏感器进行双矢量几何定姿，定姿结果作为卫星的姿态角“真值”，将各星敏感器的姿态角测量值与卫星姿态角“真值”的比较，可对各星敏感器精度进行标定，解决仅对星敏感器的测量数据进行符合性验证的现状。对卫星平台进行在轨性能鉴定或健康评估时，要对星敏感器的测量数据进行评估。在卫星安装单个星敏感器的情况下，由于星敏感器的测量数据是星上姿态测量数据精度最高的部件，因此只能对星敏感器的测量数据进行技术指标符合性验证，无法进行精度标定。

发明内容

本发明的目的是提供一种在轨卫星标定星敏感器测量精度的方法，针对安装三个以上星敏感器的在轨卫星，可以使用多个星敏感器进行双矢量定姿，并利用定姿结果对单星敏感器进行精度标定。

本发明方法，主要思想是：在多个星敏感器都有效的情况下，首先分别确定各星敏感器的姿态角测量值。其次分别以任意两个星敏感器测量的光轴矢量为输入，结合星敏感器安装矩阵进行双矢量几何定姿，取相同时刻最接近的两组星敏感器组合定姿结果平均值为卫星的姿态角“真值”。最后确定各星敏感器的姿态角测量值与卫星姿态角“真值”的误差，对各星敏感器的测量精度进行标定。

所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤一、收集平台在轨测试期间卫星遥测数据；

步骤二、处理卫星平台遥测数据，获得星时、多个星敏感器有效的四元素及其产生时间；

步骤三、根据卫星平台遥测数据及多个星敏感器的四元素数据，评判多个星敏感器的有效性；

步骤四、在多个星敏感器都有效的情况下，分别以任意两个星敏感器测量的光轴矢量为输入，结合星敏感器安装矩阵进行双矢量几何定姿；

步骤五、取相同时刻最接近的两组两个星敏感器组合定姿结果平均值为卫星的姿态角“真值”；

步骤六、分别确定各星敏感器的姿态角测量值与卫星姿态角“真值”的误差，并确定误差的平均值(E)与标准差(σ)，确定各星敏感器的测量精度：|E|+3σ。

本发明的有益效果：本发明所提出的方法，对于安装多个以上星敏感器的在轨卫星，可以使用多个星敏感器进行双矢量定姿，并利用定姿结果对单星敏感器进行精度标定，解决了以前仅对星敏感器的测量数据进行技术指标符合性验证的问题。

附图说明

图1：本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本发明进一步说明，本发明包括不仅限于下述实案例。