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多视场低磁星敏感器及其在磁测卫星中的应用
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作者 许域菲 张祎 +2 位作者 孔祥龙 孙朔冬 赵强 《飞控与探测》 2021年第2期58-65,共8页
下一代地磁导航等空间任务对地球磁场测量卫星提出了迫切的需求,高精度地磁场测量卫星需要极高的姿态测量精度和空间剩磁环境,对星敏感器提出了新的要求。针对这一需求,研究了低剩磁高精度星敏感器的改进设计方法。采用三视场分体结构设... 下一代地磁导航等空间任务对地球磁场测量卫星提出了迫切的需求,高精度地磁场测量卫星需要极高的姿态测量精度和空间剩磁环境,对星敏感器提出了新的要求。针对这一需求,研究了低剩磁高精度星敏感器的改进设计方法。采用三视场分体结构设计,提高了数据更新率,通过数据融合提高了姿态确定精度,同时对光学头部进行了精细化降剩磁设计。仿真和测试结果表明,改进的星敏感器设计方法能够实现较低的剩磁和较高的定姿精度,满足地磁场测量卫星的应用需求,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 新型星敏感器 地磁场测量卫星 低剩磁 多视场 高精度
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陀螺仪辅助星敏感器星跟踪算法设计 被引量:3
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作者 张徐玮 鲍其莲 +1 位作者 孙朔冬 车姝瑞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期23-29,共7页
针对星敏感器在大机动场景下跟踪预测误差较大和星点补充频率较高的问题,提出一种陀螺仪辅助星敏感器的星跟踪算法。在载体角加速度发生剧烈变化的大机动场景下,利用陀螺仪测量得到的角速度信息,对星点运动轨迹进行估计,得到相邻两帧星... 针对星敏感器在大机动场景下跟踪预测误差较大和星点补充频率较高的问题,提出一种陀螺仪辅助星敏感器的星跟踪算法。在载体角加速度发生剧烈变化的大机动场景下,利用陀螺仪测量得到的角速度信息,对星点运动轨迹进行估计,得到相邻两帧星图中间时刻的星点位置信息。进一步建立星点运动模型,利用卡尔曼滤波器对星点位置进行跟踪预测,从而提前预测星图内外星点位置。结合所提出的缓存星库方案,可实现大机动场景下的快速星点补充。实验表明,在大机动运动条件下,星点跟踪误差小于2 pixels,采用缓存星库的算法可以有效减少补充星点的时耗,证明了算法的有效性,对提高星敏感器的动态性能和更新率有着重要意义。 展开更多
关键词 星敏感器 星跟踪算法 大机动 陀螺仪 卡尔曼滤波
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基于交叠视场亮度优选算法的导航星库构建方法 被引量:2
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作者 叶宋杭 孙朔冬 +1 位作者 叶志龙 李金晶 《上海航天》 CSCD 2018年第5期75-81,共7页
星敏感器导航星库直接影响星图识别效率和姿态解算精度。分析了参与姿态解算的星颗数和亮度对姿态精度影响,在此基础上,提出了一种基于交叠视场亮度优选算法的星敏感器导航星库构建方法。将精度较高的Hipparcos星表作为基础星表,分析了... 星敏感器导航星库直接影响星图识别效率和姿态解算精度。分析了参与姿态解算的星颗数和亮度对姿态精度影响,在此基础上,提出了一种基于交叠视场亮度优选算法的星敏感器导航星库构建方法。将精度较高的Hipparcos星表作为基础星表,分析了星等、双星、自行、变星等对姿态精度的影响,将星库筛选成一个备选星库,生成覆盖全天球的交叠视场。每个拥有较多星的视场,都按照亮度优先原则从视场内的扇形区域中选择导航星,从而得到分布均匀的导航星库。结果表明:该方法能有效减小星敏感器导航星库规模,实现导航星在全天球和局部天区的均匀分布。 展开更多
关键词 导航星库 交叠视场 星敏感器 备选星库 亮度优选 均匀分布 姿态精度 基础星表
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一种基于恒星分布的星敏感器导航星库制作方法 被引量:2
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作者 叶志龙 孙朔冬 +2 位作者 陈纾 吴迪 武斌 《深空探测学报》 2018年第1期90-96,共7页
为了进一步提升星敏感器的定姿精度,分析了恒星的空间几何分布对姿态精度的影响,提出了一种基于恒星分布的星敏感器导航星库制作方法。在分析对比了现有星库的基础上,选择了精度较高的依巴谷星库作为基础星库,并剔除了暗星和双星以精简... 为了进一步提升星敏感器的定姿精度,分析了恒星的空间几何分布对姿态精度的影响,提出了一种基于恒星分布的星敏感器导航星库制作方法。在分析对比了现有星库的基础上,选择了精度较高的依巴谷星库作为基础星库,并剔除了暗星和双星以精简星库。遍历全天球对每个视场的星库中的空间几何分布进行分析对比,删除定姿较差的3颗星。对星库进行遍历补偿,保证了星库中恒星分布的均匀性。实验结果表明,全天球轨道测试中,本文方法制作星库的全天识别率为100%,且星颗分布数10颗以上天区占到97.64%,具有良好的覆盖性,同时有效提升了姿态精度。 展开更多
关键词 导航星库 恒星分布 姿态精度 星敏感器
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Adaptive Dual Wavelet Threshold Denoising Function Combined with Allan Variance for Tuning FOG-SINS Filter 被引量:1
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作者 BESSAAD Nassim BAO Qilian +3 位作者 sun shuodong DU Yuding LIU Lin HASSAN Mahmood Ul 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2020年第4期434-440,共7页
Allan variance(AV)stochastic process identification method for inertial sensors has successfully combined the wavelet transform denoising scheme.However,the latter usually employs a traditional hard threshold or soft ... Allan variance(AV)stochastic process identification method for inertial sensors has successfully combined the wavelet transform denoising scheme.However,the latter usually employs a traditional hard threshold or soft threshold that presents some mathematical problems.An adaptive dual threshold for discrete wavelet transform(DWT)denoising function overcomes the disadvantages of traditional approaches.Assume that two thresholds for noise and signal and special fuzzy evaluation function for the signal with range between the two thresholds assure continuity and overcome previous difficulties.On the basis of AV,an application for strap-down inertial navigation system(SINS)stochastic model extraction assures more efficient tuning of the augmented 21-state improved exact modeling Kalman filter(IEMKF)states.The experimental results show that the proposed algorithm is superior in denoising performance.Furthermore,the improved filter estimation of navigation solution is better than that of conventional Kalman filter(CKF). 展开更多
关键词 Allan variance(AV) discrete wavelet transform(DWT) adaptive dual threshold fiber optic gyroscope(FOG) strap-down inertial navigation system(SINS) exact modeling filter
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Research on Motion Estimation Algorithm of Star Point Based on Nonlinear Gaussian Fitting
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作者 WANG Chaoran BAO Qilian +1 位作者 ZHENG Xunjiang sun shuodong 《Journal of Shanghai Jiaotong university(Science)》 EI 2018年第4期562-567,共6页
The energy distribution model of motion blurred star point is analyzed.The distribution of the star point approximates to a two-dimensional(2 D) Gaussian distribution under degeneration.Two multi-parameter nonlinear G... The energy distribution model of motion blurred star point is analyzed.The distribution of the star point approximates to a two-dimensional(2 D) Gaussian distribution under degeneration.Two multi-parameter nonlinear Gaussian fitting methods(GFMs) are proposed,and the relationship between fitting parameters and motion blur parameters is analyzed.Estimation of the parameters of motion blur by fitting parameters is calculated to realize the error compensation of the motion blur.The simulation results show the effectiveness and accuracy. 展开更多
关键词 star sensors centroid calculation Gaussian fitting method(GFM) motion blur
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