[发明专利]浮空平台望远镜指向获取方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种浮空平台望远镜指向获取方法，其特征在于，包括：

获取星敏感器姿态四元数和陀螺仪姿态角速率；

根据获取的所述星敏感器姿态四元数，计算星敏感器坐标系相对于惯性坐标系的星敏感姿态欧拉角；

将计算出的所述星敏感器姿态欧拉角和获取的所述陀螺仪姿态角速率依据卡尔曼滤波算法进行姿态融合，得到最优星敏感器姿态欧拉角；

将得到的所述最优星敏感器姿态欧拉角转换为在惯性坐标系下当前望远镜光轴的姿态矩阵作为望远镜光轴姿态信息；

采集浮空器平台上二维转台实时俯仰角和方位角；

根据所述望远镜光轴姿态信息，以及采集的所述浮空器平台上二维转台实时俯仰角和方位角，得到当前望远镜光轴指向。

2.根据权利要求1所述的浮空平台望远镜指向获取方法，其特征在于，还包括：

采集目标星赤经和赤纬；

根据采集的所述目标星赤经和赤纬和得到的所述当前望远镜光轴指向，计算浮空器平台上二维转台所需转动的方位角和俯仰角目标值并输出，以修正望远镜光轴指向。

3.根据权利要求2所述的浮空平台望远镜指向获取方法，其特征在于，将计算出的所述星敏感器姿态欧拉角和获取的所述陀螺仪姿态角速率依据卡尔曼滤波算法进行姿态融合，得到最优星敏感器姿态欧拉角，具体包括：

根据计算出的所述星敏感器姿态欧拉角、获取的所述陀螺仪姿态角速率、已知的陀螺仪偏移及陀螺仪标度因数，通过角度测量模型得到星敏感器姿态欧拉角估计值；

根据得到的所述星敏感姿态欧拉角估计值，依据卡尔曼滤波算法计算卡尔曼增益；

根据计算出的所述卡尔曼增益与协方差预测方程，预测出最优星敏感器姿态欧拉角。

4.根据权利要求3所述的浮空平台望远镜指向获取方法，其特征在于，根据所述望远镜光轴姿态信息，以及采集的所述浮空器平台上二维转台实时俯仰角和方位角，得到当前望远镜光轴指向，具体包括：

根据采集的所述浮空器平台上二维转台实时俯仰角和方位角，计算星敏感器坐标系相对于平台坐标系的姿态矩阵；

根据将星敏感器坐标系下星敏感器光轴矢量转换到平台坐标系下星敏感器光轴矢量；

根据转换得到的平台坐标下星敏感器光轴矢量，得到当前望远镜光轴指向。

5.根据权利要求4所述的浮空平台望远镜指向获取方法，其特征在于，根据采集的所述目标星赤经和赤纬和得到的所述当前望远镜光轴指向，计算浮空器平台上二维转台所需转动的方位角和俯仰角目标值，具体包括：

根据采集的所述目标星赤经和赤纬，计算在惯性坐标系下目标星位置矢量；

根据转换得到的在惯性坐标系下当前望远镜光轴的姿态矩阵，以及计算出的星敏感器坐标系相对于平台坐标系的姿态矩阵和在惯性坐标系下目标星位置矢量，计算在平台坐标系下目标星位置矢量；

将所述当前望远镜光轴指向对应的在平台坐标系下星敏感器光轴矢量和计算出的在平台坐标系下目标星位置矢量分别由笛卡尔坐标系转到球坐标系；

根据转换得到的在球坐标下星敏感器光轴矢量和目标星位置矢量，计算二维转台所需转动的方位角和俯仰角的目标值大小。

6.一种浮空平台望远镜指向获取装置，其特征在于，包括：

姿态获取模块，用于获取星敏感器姿态四元数和陀螺仪姿态角速率；

姿态融合模块，用于根据获取的所述星敏感器姿态四元数，计算星敏感器坐标系相对于惯性坐标系的星敏感姿态欧拉角；将计算出的所述星敏感器姿态欧拉角和获取的所述陀螺仪姿态角速率依据卡尔曼滤波算法进行姿态融合，得到最优星敏感器姿态欧拉角；将得到的所述最优星敏感器姿态欧拉角转换为在惯性坐标系下当前望远镜光轴的姿态矩阵作为望远镜光轴姿态信息；

角度采集模块，用于采集浮空器平台上二维转台实时俯仰角和方位角；

光轴指向获取模块，用于根据所述望远镜光轴姿态信息，以及采集的所述浮空器平台上二维转台实时俯仰角和方位角，得到当前望远镜光轴指向。