[发明专利]一种基于太阳敏感器和地球敏感器的卫星姿态捕获方法

权利要求书

1.一种基于太阳敏感器和地球敏感器的卫星姿态捕获方法，其特征在于，包括：

根据太阳敏感器测量太阳矢量，根据地球敏感器测量地球矢量，当太阳矢量和地球矢量均有效时，采用双矢量法完成卫星姿态捕获；当太阳矢量和地球矢量出现至少一个无效时，自主转换绕日寻地、绕地寻日或全天寻日三种不同的姿态捕获模式，最终实现卫星姿态捕获；绕日寻地为绕对日搜索轴以固定转速旋转搜索地球；绕地寻日为绕对地搜索轴以固定转速旋转搜索太阳；全天寻日为绕寻日轴以固定转速旋转搜索太阳。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当太阳矢量和地球矢量出现至少一个无效时，自主转换绕日寻地、绕地寻日或全天寻日三种不同的姿态捕获模式包括：

当太阳矢量有效，地球矢量无效时，执行绕日寻地姿态捕获模式；

当太阳矢量无效，地球矢量有效时，执行绕地寻日姿态捕获模式；

当太阳矢量和地球矢量均无效时，执行全天寻日姿态捕获模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述绕日寻地姿态捕获模式包括：

S211、根据卫星轨道位置及太阳历表，获得太阳矢量在地心赤道惯性系下的坐标S_i，根据太阳敏感器的测量信息及太阳敏感器的安装矩阵，获得太阳矢量在卫星本体系下的坐标S_b；

S212、在星体的x_b轴和-x_b轴方向分别安装太阳敏感器，根据太阳敏感器的安装位置，选择星体的x_b轴或-x_b轴为对日搜索轴；

S213、根据太阳矢量在卫星本体系下的坐标S_b与所述对日搜索轴的夹角计算误差姿态及控制量，将对日搜索轴指向太阳；

S214、根据卫星位置及太阳方位，确定可以直接搜索还是对轨道位置采用分区搜索，若需要分区搜索，在满足搜索条件的轨道位置绕对日搜索轴旋转进行寻地搜索，在不满足搜索条件的轨道位置保持对日姿态不变；若可以直接搜索，进行步骤S216；

S215、确定分区搜索所需的角速度；

S216、计算对日搜索轴指向太阳的误差角，当对日搜索轴指向太阳的误差角小于第一阈值时，绕对日搜索轴以固定转速旋转搜索地球，直到地球敏感器捕获地球信号；当对日搜索轴的指向误差大于第二阈值时，返回步骤S213，其中第二阈值大于第一阈值；

S217、地球敏感器捕获到地球信号后，输出本体系下的地球矢量，输出的地球矢量与有效太阳矢量采用双矢量法完成卫星姿态捕获。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述绕地寻日姿态捕获模式包括：

S221、在星体的z_b轴方向安装地球敏感器，并将星体的z_b轴作为对地搜索轴；

S222、根据本体系下地球矢量E_b与选定的对地搜索轴的夹角，计算控制量，将对地搜索轴指向地球；

S223、计算对地搜索轴指向地球的误差角，当对地搜索轴指向地球的误差角小于第三阈值时，绕对地搜索轴以固定转速旋转搜索太阳，直到太阳敏感器捕获太阳信号，当对地搜索轴的指向误差大于第四阈值时，返回步骤S222，其中第四阈值大于第三阈值；

S224、太阳敏感器捕获到太阳信号后，输出本体系下的太阳矢量，输出的太阳矢量与有效地球矢量采用双矢量法完成卫星姿态捕获。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述全天寻日姿态捕获模式包括：

S231、根据太阳敏感器的安装位置，选择本体y_b轴作为寻日轴；

S232、绕寻日轴以固定转速旋转搜索太阳；

S233、若太阳敏感器先捕获到太阳，则进入绕日寻地姿态捕获模式；若地球敏感器先捕获到地球，则进入绕地寻日姿态捕获模式，直到太阳敏感器和地球敏感器均捕获到目标，采用双矢量法完成卫星姿态捕获。

6.一种计算机设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。