星相数据的姿态确定

本文给出了利用卫星拍摄的星相数据计算卫星姿态的数学关系式和计算方法。经实际使用证明这种方法是正确的。

基于CMOS相机的微卫星姿态确定算法研究

提出一种基于斜装CMOS相机与太阳敏感器组合实现微小卫星姿态确定的方法。针对相机视场有限的问题,采用斜装相机敏感地球局部边缘,推导了地球边缘的畸形校正公式以克服相机斜装与姿态控制误差引起的边缘成像畸变,并利用非线性最小二乘平差原理对地球局部边缘图像处理获得地心矢量,QUEST算法从地心与太阳2个矢量对中获得姿态最佳估计,并与卫星的姿态动力学组合滤波。仿真结果验证了该方案的可行性,精度可满足微卫星空间姿态测量的要求。

卫星图象定姿研究

本文从卫星姿态确定的角度出发,总结了影响气象卫星扫描图象质量的主要因素,综合分析了对定姿精度影响较大的扰动源对图象偏差的影响。导出了利用地标实现卫星姿态精确测定的工程实用方法,并对定姿精度进行了分析。

三轴稳定静止气象卫星图像导航中的姿态确定

为了满足三轴稳定静止气象卫星图像导航中姿态确定的高精度要求,提出了陀螺仪和星敏感器的组合定姿方案,并且设计了联合采用预测滤波和推广卡尔曼滤波的实时姿态估计算法。基于Matlab建立了姿态确定的时域模型。通过数字仿真验证了该算法具有高精度、收敛迅速和强鲁棒性。

资源三号国产星敏感器事后定姿方案设计与系统实现

作为绝对姿态测量精度最高的仪器,星敏感器已广泛应用在当前大多遥感卫星上,其定姿精度直接影响光学测绘遥感卫星的几何定位能力。针对资源三号卫星首次下传的国产APS原始星图数据,设计并实现了一套基于国产星图的地面事后定姿方案。该方案充分利用地面事后定姿时间充足、计算资源丰富的特点,重点对星图预处理、星表重构、星图识别、恒星相机在轨检校等关键技术进行优化和改进,实现了一套资源三号国产星敏感器事后定姿系统,并将其应用于基于国产星图的绝对姿态确定中。利用资源三号卫星下传原始星图对该系统进行全面试验验证,结果分析表明,事后定姿系统不仅可靠性高,而且定姿精度达到1.82角秒(1σ,光轴指向精度),优于星上处理2.18角秒(1σ),为资源三号卫星原始星图业务化处理提供了技术保障。

X射线脉冲星航天器姿态确定方法研究

本文阐述了利用X射线脉冲星实现航天器姿态确定的成像仪定姿、探测器扫描定姿和垂直双矢量相对定位姿态的3种方法,介绍了其基本原理;分析了3类方法与现有姿态确定方法相比存在的优势;并利用仿真数据分析了垂直双矢量相对定位姿态确定方法;研究了时延测定误差、可观测脉冲星数、脉冲星历表误差等对姿态确定精度的影响,得出了有益的结论。