高精度星敏感器安装矩阵在轨实时校准方法

• 作 者: 李新鹏 孙少勇 郑循江 毛晓楠 叶志龙 孙朔冬
• 机 构: 上海市空间智能控制技术重点实验室,上海201109上海航天控制技术研究所,上海201109
• 出 处: 红外与激光工程
• 发表日期: 2018年47期
• 关键词: 安装矩阵 多星敏感器 自适应滤波 衰减因子 installation matrix multiple star trackers adaptive filter

在轨运行过程中, 受空间热环境的影响, 星敏感器的安装矩阵具有轨道周期变化的特征。为了校准卫星结构变形导致的星敏感器之间安装矩阵变化, 提出了一种基于四元数自适应卡尔曼滤波(quaternion Adaptive Kalman Filter, q-AKF)的安装矩阵在轨实时校准方法。该方法结合衰减记忆滤波与简化的Sage_Husa自适应滤波, 通过自适应调整衰减因子, 调节当前量测值在滤波过程中的权重, 以抑制因模型参数不准确造成的滤波性能下降甚至发散问题。仿真试验结果与在轨数据验证结果表明: q-AKF算法不但可以抑制参数不准确造成的滤波发散问题, 而且在0~5 (°)/s的姿态机动速率范围内, 仍能稳定跟踪安装矩阵的真值(偏差均值的绝对值