轨道坐标系到星固坐标系的四元数转换方法

• 作者: 李萌萌 王潜心 李怀展 饶鹏文
• 来源期刊: 河南理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 深空探测 坐标转换 探测器轨道坐标系 星固坐标系 四元数
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 地质·测绘·环境
• 页码范围: 59-65
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

绘制星体表面资源分布图,需要将深空探测器直接获取的遥感影像从轨道坐标系转换到星固坐标系.为解决通过矢量的几何关系进行转换的两步转换法和一步转换法精度受探测器轨道数据精度影响较大的问题,提出基于四元数的三维坐标转换解析法,利用航天任务模拟工具(STK)软件仿真月面反射器和月球探测器的数据完成坐标转换,比较了两步转换法、一步转换法、四元数解析法的精度和适用范围.结果显示:对于星固坐标系和星体天球坐标系下探测器轨道数据精度较高的情况,一步转换法优于两步转换法和四元数解析法;对于星固坐标系下探测器轨道数据精度不高的情况,四元数解析法优于一步转换法和两步转换法;对于无法获取星固坐标系下探测器轨道数据的情况,只能采用两步转换法.