• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 11
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩和乐: 一种多探头星敏感器融合姿态测试方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610967123.1

    申请日:

    2016.10.28

    公开号:

    CN106568462A

    公开日:

    2017.04.19

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01C 25/00申请日:20161028|||公开
    IPC分类号: G01C25/00 主分类号: G01C25/00
    申请人: 北京控制工程研究所
    发明人: 斯?;? 严新颖; 丰平; 于嘉茹; 刘一武
    地址: 100080 北京市海淀区北京2729信箱
    优先权:
    专利代理机构: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 陈鹏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610967123.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.05.17|||2017.04.19

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种多探头星敏感器融合姿态测试方法,从星敏感器误差特性出发,分解分类并拟定对应姿态测试方法,解决了一类多探头星敏感器融合姿态测试无章可循的问题,为星敏感器在系统级的融合应用提供指导。本发明所述的系统误差测试方法和周期误差测试方法,可摸索该类星敏感器的融合定姿能力边界,进一步可为星敏感器支架、整星热控、力学结构设计提供约束,有利于高精度卫星方案实施。

    权利要求书

    1.一种多探头星敏感器融合姿态测试方法,其特征在于包括如下步骤:
    (1)当进行随机误差测试时转入步骤(2),当进行系统误差测试时,转入步骤(4),当进
    行周期误差测试时,转入步骤(6),当进行岁差光行差测试时,转入步骤(7);
    (2)获取星敏感器理论测量姿态矩阵CSI、星敏感器光轴噪声指标σx、星敏感器横轴噪声
    指标σz,计算得到随机误差下的星敏感器测量姿态矩阵tempC为
    <mrow> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> <mi>C</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&sigma;</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&sigma;</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&sigma;</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&sigma;</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&sigma;</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&sigma;</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>
    式中,randn(σ)表示产生均值为0、均方差为σ的高斯噪声,σ的取值为σx或者σz;
    (3)对随机误差下的星敏感器测量姿态矩阵tempC进行正交归一化处理,得出星敏感器
    实际测量姿态矩阵其中,为的第1行,为的第2行,为的第3行,
    norm为向量L2范数归一化函数,×为向量叉乘算子
    <mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mn>3</mn> <mo>=</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> <mi>C</mi> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mn>2</mn> <mo>=</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> <mi>C</mi> <mn>3</mn> <mo>&times;</mo> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>m</mi> <mi>p</mi> <mi>C</mi> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mn>1</mn> <mo>=</mo> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> <mi>m</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mn>2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>
    转入步骤(9);
    (4)获取星敏感器在所安装卫星的本体坐标系下的的等效安装偏差Δx、Δy、Δz,计算
    得到星敏感器安装偏差矩阵ΔCSB为
    ΔCSB=Ry(Δy)·Rx(Δx)·Rz(Δz)
    其中,Rx(υ)为绕卫星本体坐标系中X轴转动角度υ时的方向余弦阵、Ry(υ)为绕卫星本体
    坐标系中Y轴转动角度υ时的方向余弦阵、Rz(υ)为绕卫星本体坐标系中Z轴转动角度υ时的
    方向余弦阵;
    (5)获取星敏感器的理论安装矩阵CSB、卫星惯性姿态矩阵CBI,计算得到当前星敏感器的
    实际测量姿态矩阵为
    <mrow> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>&Delta;C</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
    转入步骤(9);
    (6)接收外部发送的旋转轴选择指令,并选择旋转轴,获取星敏感器干扰幅值AST、星敏
    感器干扰周期TST,当选择的旋转轴为光轴时,计算得到干扰影响下的星敏感器测量误差矩
    阵ΔCX为
    <mrow> <msub> <mi>&Delta;C</mi> <mi>X</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
    当选择的旋转轴为横轴时,计算得到干扰影响下的星敏感器测量误差矩阵ΔCZ为
    <mrow> <msub> <mi>&Delta;C</mi> <mi>Z</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>z</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>t</mi> </mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>
    然后根据星敏感器测量误差矩阵ΔCX或ΔCZ、理论测量姿态矩阵CSI,计算当前星敏感器
    实际测量姿态矩阵为

    转入步骤(9);
    其中,t为星敏感器测量时刻;所述的旋转轴选择指令包括光轴或者横轴;所述的旋转
    轴包括光轴、横轴;
    (7)获取当前历元时,然后计算星敏感器的岁差补偿矩阵CPR为
    <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>R</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mi>&psi;</mi> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>&epsiv;</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>&theta;</mi> <mi>A</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&theta;</mi> <mi>A</mi> </msub> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>&Delta;</mi> <mi>&epsiv;</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>&psi;</mi> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>&epsiv;</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>&theta;</mi> <mi>A</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>&theta;</mi> <mi>A</mi> </msub> <msub> <mi>&zeta;</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>&Delta;</mi> <mi>&epsiv;</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>
    其中,ζA、θA、ε、ψ、Δε为岁差描述参数;
    (8)获取星敏感器的理论测量姿态矩阵CSI,计算得到当前星敏感器实际测量姿态矩阵

    <mrow> <msub> <mover> <mi>C</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mo>&CenterDot;</mo> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>R</mi> </mrow> </msub> </mrow>
    转入步骤(9);
    (9)计算当前星敏感器实际测量姿态矩阵对应的四元数然后获取星敏感器实际
    测量输出的四元数qSI,计算得到误差四元数为
    <mrow> <mover> <mi>q</mi> <mo>~</mo> </mover> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>q</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msubsup> <mo>&CircleTimes;</mo> <msub> <mover> <mi>q</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mrow> <mi>S</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> </mrow>
    式中,为qSI的共轭四元数,为四元数乘法算子;
    然后根据误差四元数计算得到当前星敏感器的三轴等效姿态误差ex、ey、ez为
    <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mover> <mi>q</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
    <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>y</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mover> <mi>q</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
    <mrow> <msub> <mi>e</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <mover> <mi>q</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
    式中,表示误差四元数的第i个分量,i=1,2,3。

    说明书

    一种多探头星敏感器融合姿态测试方法

    技术领域

    本发明涉及星敏感器技术领域,特别是一种多探头式星敏感器融合姿态测试方
    法,适用于根据多个探头信息进行融合定姿的星敏感器测试,能够为星敏感器系统级的融
    合应用提供指导,也能应用于非信息融合类星敏感器测试。

    背景技术

    星敏感器是当前广泛应用于航天器姿态测量的高精度光学姿态敏感器,它以恒星
    为测量目标,通过光学系统将恒星成像于光电转换器上,经星点提取和星图识别,并结合恒
    星星表确定星敏感器光轴矢量在惯性坐标系下的指向,进而完成姿态测量。

    传统的星敏感器多为一体式结构,即光学探头与处理线路一一对应,处理线路仅
    计算对应探头的惯性姿态。在实际应用环境中,航天器根据需求不同选定星敏感器个数,并
    设计相应安装方位,然后在姿态与轨道控制系统(AOCS,Attitude Orbit Control System)
    中进行系统级的姿态确定(参考文献[1]:Jie Li,Yiqing Chen.Constant-gain
    information filter for attitude determination of precision pointing
    spacecraft.47th International Astronautical Congress,1996;参考文献[2]:刘一武,
    陈义庆.星敏感器测量模型及其在卫星姿态确定系统中的应用.宇航学报,2003)。系统级的
    融合姿态确定算法通常与星敏感器性能指标以及安装方位存在关联。

    为提高星敏感器动态性能和精度指标,增强产品可靠性,目前研究机构已着手研
    制多探头信息融合类星敏感器,即单个处理线路可处理多个探头信息且单个探头信息可用
    于多个处理线路,在处理线路中,可结合各探头的安装方位,对各探头信息进行融合,以给
    出更高精度的姿态测量,如法国SODERN公司研制的HYDRA星敏感器(参考文献:L.Blarre,
    N.Perrimon.New Multiple Head Star Sensor(HYDRA)description and development
    status:a highly autonomous,accurate and very robust system to pave the way
    for gyroless very accurate AOCS systems.AIAA Guidance,Navigation,and Control
    Conference and Exhibit.2005)。利用信息融合进行姿态测量的方法间接扩大了星敏感器
    的组合视场,增加了可用星数。另外,星敏感器能够自主完成探头间安装精度标定、低频误
    差估计、岁差光行差补偿等功能,从而提高定姿精度,其输出的姿态称之为融合姿态。中国
    第二代三轴稳定静止轨道气象卫星即采用HYDRA作为主用姿态敏感器,与传统卫星一样,其
    AOCS系统级也设计了类似的融合算法。

    综上所述,现有的AOCS对星敏感器的使用都是依靠系统级信息融合,融合算法与
    产品特性具有一定的关联,地面测试对星敏感器各类误差没有刻意去关注,甚至没有实施
    相关测试,系统设计没能得到有效检验。而信息融合类星敏感器的研制与应用尚处于初步
    阶段,在轨如何抉择系统级融合还是星敏感器级融合需要一定的地面测试做保障,此外,地
    面测试可摸索该类星敏感器的融合能力边界,为星敏感器支架、整星热控、力学结构设计提
    供约束,有利于高精度卫星方案实施。

    发明内容

    本发明的技术解决问题:克服现有技术的不足,提供了一种多探头式星敏感器融
    合姿态测试方法,解决了多探头星敏感器融合姿态测试无章可循的问题,可以为航天器在
    轨如何选择系统级融合还是敏感器级融合提供参考。

    本发明的技术解决方案:一种多探头星敏感器融合姿态测试方法,包括如下步骤:

    (1)当进行随机误差测试时转入步骤(2),当进行系统误差测试时,转入步骤(4),
    当进行周期误差测试时,转入步骤(6),当进行岁差光行差测试时,转入步骤(7);

    (2)获取星敏感器理论测量姿态矩阵CSI、星敏感器光轴噪声指标σx、星敏感器横轴
    噪声指标σz,计算得到随机误差下的星敏感器测量姿态矩阵tempC为


    式中,randn(σ)表示产生均值为0、均方差为σ的高斯噪声,σ的取值为σx或者σz;

    (3)对随机误差下的星敏感器测量姿态矩阵tempC进行正交归一化处理,得出星敏
    感器实际测量姿态矩阵其中,为的第1行,为的第2行,为的第3
    行,norm为向量L2范数归一化函数,×为向量叉乘算子


    转入步骤(9);

    (4)获取星敏感器在所安装卫星的本体坐标系下的的等效安装偏差Δx、Δy、Δz,
    计算得到星敏感器安装偏差矩阵ΔCSB为

    ΔCSB=Ry(Δy)·Rx(Δx)·Rz(Δz)

    其中,Rx(υ)为绕卫星本体坐标系中X轴转动角度υ时的方向余弦阵、Ry(υ)为绕卫星
    本体坐标系中Y轴转动角度υ时的方向余弦阵、Rz(υ)为绕卫星本体坐标系中Z轴转动角度υ
    时的方向余弦阵;

    (5)获取星敏感器的理论安装矩阵CSB、卫星惯性姿态矩阵CBI,计算得到当前星敏
    感器的实际测量姿态矩阵为


    转入步骤(9);

    (6)接收外部发送的旋转轴选择指令,并选择旋转轴,获取星敏感器干扰幅值AST、
    星敏感器干扰周期TST,当选择的旋转轴为光轴时,计算得到干扰影响下的星敏感器测量误
    差矩阵ΔCX为


    当选择的旋转轴为横轴时,计算得到干扰影响下的星敏感器测量误差矩阵ΔCZ为


    然后根据星敏感器测量误差矩阵、理论测量姿态矩阵CSI,计算当前星敏感器实际
    测量姿态矩阵为


    转入步骤(9);

    其中,t为星敏感器测量时刻;所述的旋转轴选择指令包括光轴或者横轴;所述的
    旋转轴包括光轴、横轴;

    (7)获取当前历元时,然后计算星敏感器的岁差补偿矩阵CPR为


    其中,ζA、θA、ε、ψ、Δε为岁差描述参数;

    (8)获取星敏感器的理论测量姿态矩阵CSI,计算得到当前星敏感器实际测量姿态
    矩阵为


    转入步骤(9);

    (9)计算当前星敏感器实际测量姿态矩阵对应的四元数然后获取星敏感器
    实际测量输出的四元数qSI,计算得到误差四元数为


    式中,为qSI的共轭四元数,为四元数乘法算子;

    然后根据误差四元数计算得到当前星敏感器的三轴等效姿态误差ex、ey、ez为




    式中,表示误差四元数的第i个分量,i=1,2,3。

    本发明与现有技术相比具有如下优点:

    (1)本发明测试方法在综合分析星敏感器误差特点基础上,解决了一类多探头星
    敏感器融合姿态测试无章可循的问题,与现有技术相比更有利于理解产品各项性能指标;

    (2)本发明误差测试方法,与现有技术相比有利于分析多探头星敏感器姿态输出
    有效性与系统偏差关系,间接对星敏感器安装偏差提出约束,为整星力学结构设计提供帮
    助;

    (3)本发明误差测试方法,与现有技术相比能够更好的分析多探头星敏感器融合
    姿态确定精度与周期误差关系,在满足一定精度指标的前提下,间接对星敏感器安装支架
    结构变形提出约束,为整星力学结构、热控设计提供参考;

    (4)本发明误差测试方法,与现有技术相比能够更有利于挖掘产品的各项性能指
    标,对在轨敏感器级/系统级融合选择具有指导作用。

    附图说明

    图1为本发明测试系统构成图;

    图2为本发明测试主流程图;

    图3为本发明各测试模式流程图。

    具体实施方式

    本发明针对现有技术不足,提出一种多探头星敏感器融合姿态测试方法。下面以
    法国SODERN公司研制的HYDRA星敏感器测试为例,结合附图详细介绍本发明方法的具体实
    施方式,包括如下步骤:

    (1)按图1所示连接星敏感器地面测试系统,该系统由地面测试设备与星载设备构
    成。地面测试设备为动力学计算机与EGSE(Electrical Ground Support Equipment),星载
    设备包括星敏感器(含处理线路Electronic Unit和光学探头Optical Head)和AOCS,其中
    动力学计算机运行本发明所述的各项测试程序(即下文步骤2所述公式算法)。

    (2)根据测试目的,设置星敏感器测试模式,动力学计算机根据测试模式选择相应
    的测试子流程,图2为测试主流程框图。当进行随机误差测试时转入步骤(2a),当进行系统
    误差测试时,转入步骤(2b),当进行周期误差测试时,转入步骤(2c),当进行岁差光行差测
    试时,转入步骤(2d),图3为各测试程序子流程框图。

    (2a)随机误差测试子流程:获取星敏感器理论测量姿态矩阵CSI、星敏感器光轴噪
    声指标σx、星敏感器横轴噪声指标σz,计算得到随机误差下的星敏感器测量姿态矩阵tempC


    式中,randn(σ)表示产生均值为0、均方差为σ的高斯噪声,σ的取值为σx或者σz;

    对随机误差下的星敏感器测量姿态矩阵tempC进行正交归一化处理,得出星敏感
    器实际测量姿态矩阵其中,为的第1行,为的第2行,为的第3
    行,norm为向量L2范数归一化函数,×为向量叉乘算子


    转入步骤(3);

    (2b)系统误差测试子流程:获取星敏感器在所安装卫星的本体坐标系下的的等效
    安装偏差Δx、Δy、Δz,计算得到星敏感器安装偏差矩阵ΔCSB为

    ΔCSB=Ry(Δy)·Rx(Δx)·Rz(Δz)

    其中,Rx(υ)为绕卫星本体坐标系中X轴转动角度υ时的方向余弦阵、Ry(υ)为绕卫星
    本体坐标系中Y轴转动角度υ时的方向余弦阵、Rz(υ)为绕卫星本体坐标系中Z轴转动角度υ
    时的方向余弦阵;

    获取星敏感器的理论安装矩阵CSB、卫星惯性姿态矩阵CBI,计算得到当前星敏感器
    的实际测量姿态矩阵为


    转入步骤(3);

    (2c)周期误差测试子流程:接收外部发送的旋转轴选择指令,并选择旋转轴,获取
    星敏感器干扰幅值AST、星敏感器干扰周期TST,当选择的旋转轴为光轴时,计算得到干扰影
    响下的星敏感器测量误差矩阵ΔCX为


    当选择的旋转轴为横轴时,计算得到干扰影响下的星敏感器测量误差矩阵ΔCZ为


    然后根据星敏感器测量误差矩阵ΔCX或ΔCZ、理论测量姿态矩阵CSI,计算当前星
    敏感器实际测量姿态矩阵为


    转入步骤(3);

    其中,t为星敏感器测量时刻;所述的旋转轴选择指令包括光轴或者横轴;所述的
    旋转轴包括光轴、横轴;

    (2d)岁差光行差测试子流程:获取当前历元时,然后计算星敏感器的岁差补偿矩
    阵CPR为


    其中,ζA、θA、ε、ψ、Δε为岁差描述参数,仅与历元时有关,具体计算可参见文献(刘
    林.航天器轨道理论.国防科技大学出版社);

    获取星敏感器的理论测量姿态矩阵CSI,计算得到当前星敏感器实际测量姿态矩阵


    转入步骤(3);

    (3)计算当前星敏感器实际测量姿态矩阵对应的四元数并激励EGSE,然后
    获取星敏感器实际测量输出的四元数qSI,计算得到误差四元数为


    式中,为qSI的共轭四元数,为四元数乘法算子;

    然后根据误差四元数计算得到当前星敏感器的三轴等效姿态误差ex、ey、ez为




    式中,表示误差四元数的第i个分量,i=1,2,3。

    本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。

    关 键 词:
    一种 探头 敏感 融合 姿态 测试 方法
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:一种多探头星敏感器融合姿态测试方法.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6093036.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03