[发明专利]一种基于地标信息的星敏感器低频误差补偿方法

摘要

一种基于地标信息的星敏感器低频误差补偿方法，解决了星敏感器低频误差影响卫星姿态确定精度的问题，给出了根据有效载荷提供的一个时间序列上的地标测量信息，采用最小二乘算法估计和补偿星敏感器低频误差的方法。本发明提高了卫星姿态确定精度，考虑到卫星姿态确定数据是为有效载荷服务的，为了使卫星姿态确定系统输出的姿态信息与有效载荷相一致，从而准确反映有效载荷的指向变化情况，星敏感器低频误差的补偿以有效载荷为基准进行。

主权项

1.一种基于地标信息的星敏感器低频误差补偿方法，其特征在于步骤如下：(1)数据获取通过星上有效载荷观测若干地标点得到地标方向矢量在星体系的投影r_B，k，通过基于陀螺和星敏感器的卫星姿态确定系统获得卫星姿态估计值卫星姿态估计值以姿态四元数的形式表述；根据卫星和地标之间的位置关系计算得到地标方向矢量在惯性系的投影r_I，k，通过卫星姿态估计值进行坐标转换，得到地标方向矢量在星体系投影的估计值即其中，和为卫星姿态估计值的4个分量，下标k＝1，2，...，N表示离散的时间，正整数N表示总的观测时间；将观测量r_B，k和估计值的差作为观测数据，通过长时间，即几个轨道周期的观测获得用于星敏感器低频误差参数估计的观测数据样本序列Z，其形式如下：(2)参数估计将傅立叶级数的系数作为估计值，根据观测量与估计值的解析关系建立测量方程，基于观测数据样本序列Z，采用最小二乘算法估计星敏感器低频误差 参数即傅立叶级数的系数，其中，和(j＝1，2，3)是通过最小二乘算法估计得到的傅立叶级数的系数，φ_k＝[1cos(ω₀kτ)sin(ω₀kτ)cos(2ω₀kτ)sin(2ω₀kτ)cos(3ω₀kτ)sin(3ω₀kτ)]和是的三个分量，是轨道角速率，T是轨道周期，τ是滤波周期；(3)误差补偿基于估计得到的星敏感器低频误差参数计算星敏感器低频误差造成的卫 星姿态估计误差并利用下式对卫星姿态估计值进行修正，补偿星敏感器低频误差的影响，经过补偿的卫星姿态估计值记为其中，。.