基于四元数的偏流角跟踪与条带拼接成像研究

• 作者: 孟其琛 杜宁 王世耀
• 来源期刊: 上海航天
• 学科: 航空航天
• 关键词: 时间延迟积分电荷耦合器件(TDI-CCD)相机 后视角 偏流角跟踪 条带拼接成像 立体成像 姿态规划 四元数 姿态机动
• 年，卷（期）: 2016,（6）
• 所属期刊栏目: 创新与探索
• 页码范围: 31-37
• 页数: 7页
• 分类号: V448.21
• 字数: 3990字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19328/j.cnki.1006-1630.2016.06.004

摘要

根据小卫星星载相机存在后视角或安装相机摆镜导致相机实际光轴无法与星体主轴平行的状况,为避免用欧拉角时的姿态解算与转序问题,提出了一种基于四元数的卫星偏流角跟踪与条带拼接成像姿态控制方法.用四元数描述卫星姿态,根据相对轨道系目标四元数,绕相机光轴转动偏流角,以此作为成像模式目标四元数,实现绕空间轴的偏流角跟踪控制.给出了姿态规划算法:固定偏置姿态确定偏流角跟踪后的目标姿态和目标角速度,用迭代法提高偏流角控制精度,并在姿态机动过程开始即进行偏流角跟踪,保证姿态机动到位和高精度偏流角跟踪的同时实现.基于内干扰力矩前馈方法设计了姿态机动控制律.以同轨双条带拼接成像为例,给出了成像控制方法:在对日或对地定向基础上,计算偏置目标姿态和目标角速度,并调用姿态机动控制算法;姿态机动到位后,若需当轨完成多目标姿态机动,则用姿态机动控制算法保持姿态偏置飞行和偏流角跟踪控制.数学仿真结果验证了该算法的有效性和高精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杜宁		10	5	1.0	2.0
2	王世耀		2	1	1.0	1.0
3	孟其琛		2	1	1.0	1.0