一种星敏感器-陀螺组合定姿的实时在轨标定方法

• 作者: 刘也 刘磊 唐歌实 曹建峰 胡松杰
• 来源期刊: 飞行器测控学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 在轨标定 星敏感器 陀螺 扩展卡尔曼滤波 姿态确定 组合定姿
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 弹道、轨道与导航
• 页码范围: 152-157
• 页数: 6页
• 分类号: V448.22
• 字数: 4773字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7642/j.issn.1674-5620.2014-02-0152-06

摘要

研究了一种星敏感器-陀螺组合定姿方式中的姿态敏感器误差的实时在轨标定方法.首先,选择直观的欧拉角作为姿态描述参数,根据星敏感器和陀螺的测量原理建立星敏感器-陀螺在轨标定的测量方程和状态方程,并以此建立数学模型.其次,采用简单高效的EKF(Extended Kalman Filter,扩展卡尔曼滤波)作为估值算法,进行了在轨标定数值仿真.对于航天器姿态定向中出现的姿态角和星敏感器安装角之间的耦合问题,通过在特定姿态通道上施加简单姿态机动实现了解耦.数值结果表明,该实时在轨标定方法,尤其是所提出的姿态角和星敏感器安装角解耦策略,可以实现对航天器姿态的实时精确估计以及对星敏感器安装误差、陀螺常值漂移和相关漂移等误差的实时在轨标定.该方法可用于航天器姿态测量设备的实时在轨标定和航天器姿态的高精度实时确定.