[发明专利]一种太阳干扰影响下的四轴长波红外辐射姿态补偿方法

权利要求书

1.一种太阳干扰影响下的四轴长波红外辐射姿态补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、分析太阳红外辐射干扰对长波和中波红外姿态测试的影响，找到太阳红外辐射对长波和中波红外辐射传感器干扰的影响规律；

步骤1.1、将红外传感器接收到的太阳红外辐射干扰分为两类：直射太阳红外辐射和散射太阳红外辐射；直射太阳红外辐射是太阳红外辐射透过大气层直接进入传感器探测窗口的红外辐射，此时双波段红外传感器敏感方向的对地倾角β应在[0～π)区间范围内；散射太阳红外辐射是太阳红外辐射被大气分子反射或下垫面反射进入传感器探测窗口的红外辐射，此时双波段红外传感器敏感方向的地倾角β应在[π～2π)区间范围内；

步骤1.2、太阳直射红外辐射计算与分析

使用MODTRAN计算地倾角在[0～π)区间范围内的太阳直射红外辐射，为分析太阳直射红外辐射在地球大气红外辐射中的比重，选取夏季中纬度大气模式，在3～14μm红外波段范围内，计算正对太阳方向上的大气总辐射和太阳直射红外辐射；

步骤1.3、太阳散射红外辐射计算与分析

使用MODTRAN计算传感器敏感方向指向下垫面的区间，即地倾角在[π～2π)区间范围内，为分析太阳散射辐射在地球与大气背景红外辐射中的作用，同样选取了夏季中纬度大气模式，在3～14μm红外波段范围内，计算大气总辐射以及太阳散射辐射；

步骤1.4、太阳红外辐射干扰仿真分析

步骤2、在旋转飞行体坐标系上设计一种四轴长波红外传感器组合布阵方式，利用正弦度函数来判断是否存在干扰，并对干扰影响的传感器数据进行剔除，再利用剩余传感器数据解算姿态角，并取均值，从而得到最终的姿态角信息；

步骤2.1、四轴长波红外传感器组合布阵

在飞行体重心所在切面上沿周向每90°安装一个长波红外传感器，分别安装T_sy1，T_sy2，T_sz1，T_sz2四个长波红外传感器，感测飞行体飞行过程中的红外辐射变化，为保证四个红外传感器的视场不重叠，选用的传感器视场角小于等于90°；将红外传感器安装在飞行体表面，其敏感面垂直飞行体指向外侧；

步骤2.2、四个长波红外传感器的输出分别用T_y1，T_y2，T_z1，T_z2来表示，在解算姿态角过程中会用到相邻的两个传感器数据；四个传感器会有四组姿态角解算组合，分别为[T_y1,T_z1]，[T_z1,T_y2]，[T_y2,T_z2]，[T_z2,T_z2]；

计算四组长波红外传感器一个旋转周期数据的正弦度；

步骤2.3、当存在太阳直射红外辐射时，四组传感器数据计算得到的正弦度都会同时降低，通过预先标定得到在无干扰情况下弹载红外传感器输出信号的正弦度ρ₀，将其设定为判断阈值，并给出一定的允许波动范围，利用ρ与ρ₀进行比较；当ρ≥ρ₀，表示不存在太阳红外辐射干扰，取四组传感器数据进行姿态角解算，并取均值，得到最终的姿态角解算值；当ρ＜ρ₀，表示存在太阳红外辐射干扰，在计算中选取未受影响的三个数据进行姿态角解算，并取均值，得到最终的姿态角解算值。