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《衛(wèi)星高精度相對姿態(tài)確定技術-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、第40卷第3期空間控制技術與應用Vo1．40NO．32014年6月AerospaceControlandApplicationJun．2014衛(wèi)星高精度相對姿態(tài)確定技術水張春青，王淑一，陳超(1．北京控制工程研究所，北京100190；2．空間智能控制技術重點實驗室，北京100190)摘要：高分辨率遙感衛(wèi)星姿態(tài)事后處理精度的典型指標要求為2．4”(3(r)．受星敏感器低頻誤差影響，常規(guī)的星敏感器／陀螺組合定姿方法的姿態(tài)確定精度難以實現(xiàn)上述指標要求．考慮到陀螺短期測量精度高的特性，提出了一種基于陀螺測量信息的相對姿態(tài)確定方案．利用陀螺信息
2、確定各時刻相對于起始時刻的相對姿態(tài)，起始時刻的絕對姿態(tài)精度由地面高精度標定等手段保證．采用該方案可以在一定時間內實現(xiàn)高精度的姿態(tài)確定精度．給出了針對該方案的理論分析、數(shù)學仿真以及物理仿真試驗結果．關鍵詞：衛(wèi)星姿態(tài)確定；姿態(tài)角度增量；速率陀螺；精度中圖分類號：V44文獻標志碼：A文章編號：1674-1579(2014)03—0019-06DoI：10．3969／j．issn．1674—1579．2014．03．004AHigh-PrecisionRelativeAttitudeDeterminationMethodforSatellit
3、eZHANGChunqing，WANGShuyi一，CHENChao(』．BeijingInstituteofControlEngineering，Beijing100190，China；2．ScienceandTechnologyonspaceIntelligentControlLaboratory，Beijing100190，China)Abstract：Thehigh-resolution-imagesatelliteisrequiredtoachievestringentattitudedeterminationaccu—ra
4、cy(2．4”(3or)ground—based)inordertoprovideprecisegeometricaccuracy．Influencedbythestarsensor’Slowfrequencyerror(LFE)，theconventionalstarsensors／gyrosattitudedeterminationsystemcannotachievetheprecisionrequirement．Forthisreason，anewmethodforaccurateattitudeestimationwithg
5、yro—basedreferencetimeisproposed，andthesatelliteattitudeestimatesatthereferencetimeisob—tainedonthegroundbyusingthegroundcontrolpoints．Themostrelativetimeforachievingtherequiredprecisionislimitedbecausetheeffectofgyro’Sbiaserrorsanddriftsisverysignificantinlongterm．A·na
6、lysisandsimulationresultsarealsopresented．Keywords：satelliteattitudedetermination；attitudeangularincrement；rategyro；precision成顯著影響．星敏感器低頻誤差通常為十幾個0引言角秒的量級¨，受該誤差影響，采用星敏感器／陀螺組合定姿方法難以實現(xiàn)2．4”(3盯)的精度指標將星敏感器和陀螺的測量數(shù)據(jù)進行融合處理要求．考慮到陀螺特性為短期精度非常高，但輸出確定衛(wèi)星姿態(tài)是高精度對地觀測衛(wèi)星通常采用的為角度增量信息、缺少絕對基準
7、，因此本文提出了方法．大量研究表明，受空間熱環(huán)境以及天區(qū)切換一種基于陀螺測量信息的衛(wèi)星高精度相對姿態(tài)確等因素影響，星敏感器測量數(shù)據(jù)中包含有低頻誤定方法．差項¨，該誤差表現(xiàn)為一定的周期特性且難以通文中對該方法的基本原理進行了介紹，并給出過濾波方法加以消除，會對衛(wèi)星姿態(tài)確定精度造了理論分析、數(shù)學仿真以及物理仿真驗證情況．高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項青年創(chuàng)新基金(GFZX04060103)資助項目收稿日期：2014-01-03·20·空間控制技術與應用第40卷1基于陀螺測量信息的衛(wèi)星高精度相對姿態(tài)確定技術Zb方法基本原理為：利用陀螺信息確定
8、一段時間內各時刻相對于起始時刻的相對姿態(tài)，起始時刻的絕對姿態(tài)加上陀螺確定的相對姿態(tài)即可確定各時刻的絕對姿態(tài)，其中起始時刻的絕對姿態(tài)精度由地面高圖1陀螺安裝示意圖精度標定等手段保證．Fig．1Installationofg
