[发明专利]基于阵列天线确定微小卫星相对位置和相对姿态的方法

摘要

本发明公开了一种基于阵列天线确定微小卫星相对位置和相对姿态的方法，包括：先在主从航天器上分别安装阵列天线，建立坐标系，设计阵列天线发射信号及发射接收时序；再同时确定两个航天器之间的波达角和波离角；再构建天线阵列本体坐标系，得到两个天线阵列坐标系中各航天器之间的单位LOS向量，确定各航天器在本体坐标系中的单位LOS向量；再利用多个单位LOS向量之间的几何关系确定航天器之间的相对位置；最后利用多个单位LOS向量建立相对姿态转换矩阵方程，确定航天器之间的相对姿态。本方法利用航天器现有的通信模块进行相对位置和相对姿态的估计，尽可能地减少微小卫星重量，提高微小卫星的空间使用率。运算复杂度低，估计精度高。

主权项

1.基于阵列天线确定微小卫星相对位置和相对姿态的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在主从航天器上分别安装阵列天线，建立坐标系，设计阵列天线发射信号及发射接收时序，建立接收信号与信道模型；S2、根据步骤S1建立的接收信号及信道模型同时确定两个航天器之间通信链路直达径的波达角和波离角；S3、构建天线阵列本体坐标系，利用步骤S2中确定的波达角和波离角得到两个天线阵列坐标系中各航天器之间的单位LOS向量，进一步得到各航天器在本体坐标系中的单位LOS向量；S4、利用步骤S3中得到的多个单位LOS向量之间的几何关系确定航天器之间的相对位置；S5、利用步骤S3中得到的多个单位LOS向量建立相对姿态转换矩阵方程，确定航天器之间的相对姿态。