[发明专利]星敏感器和有效载荷的姿态基准偏差估计与修正方法

权利要求书

1.一种利用有效载荷对星敏感器基准偏差进行估计和修正的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以有效载荷成像的焦平面为参考建立整星的姿态基准坐标系；根据有效载荷特性确定有效载荷入射光矢量的定位公式以及建立包括有效载荷基准偏差的有效载荷误差模型；根据星敏感器特性建立包括星敏感器基准偏差的星敏感器误差模型；

（2）利用有效载荷对已知目标的观测数据和对应的星敏感器测量数据确定测量偏差，根据所述测量偏差、有效载荷基准偏差、星敏感器基准偏差建立有效载荷和星敏感器两者基准偏差的测量方程；

（3）根据星敏感器姿态基准变化周期性规律，利用有效载荷对已知目标的观测数据以及相应时刻星敏感器测量数据，依据所述基准偏差的测量方程，采用最小二乘法和频谱分析方法，对星敏感器基准偏差进行估计；利用所估计的星敏感器基准偏差对星敏感器测量数据进行修正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）具体包括如下步骤：

1）初步确定影响星敏感器精度的最慢周期T0和最快周期T1的估计值，T0近似为轨道周期，T1由星敏感器视场和卫星角速度决定；

2）将一个周期T0分成多个时间段，每个时间段的时间长度dT远小于T1；在每个时间段内收集有效载荷对N个已知目标的观测数据、以及对应的星敏感器测量数据，N不少于2个；

3）依据所述基准偏差的测量方程利用最小二乘法求取在每个时间段的星敏感器基准偏差估计值；利用每个时间段的星敏感器基准偏差估计值对该时间段的星敏感器测量数据进行修正；

4）将周期T0内各时间段获得的星敏感器基准偏差估计值，组成时间序列，进行频谱分析，获得星敏感器基准偏差在整周期内的傅里叶级数形式；以获得更准确的周期T0和T1；

5）利用来自多个周期T0的有效载荷观测数据和星敏感器测量数据，将其等效到一个周期T0内，从而使得所述每个时间段中数据对数量N增加，返回3)、重新计算星敏感器基准偏差估计值。

3.一种利用星敏感器对有效载荷基准偏差进行估计和修正的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以有效载荷成像的焦平面为参考建立整星的姿态基准坐标系；根据有效载荷特性确定有效载荷入射光矢量的定位公式以及建立包括有效载荷基准偏差的有效载荷误差模型；根据星敏感器特性建立包括星敏感器基准偏差的星敏感器误差模型；

（2）利用有效载荷对已知目标的观测数据和对应的星敏感器测量数据确定测量偏差，根据所述测量偏差、有效载荷基准偏差、星敏感器基准偏差建立有效载荷和星敏感器两者基准偏差的测量方程；

（3）根据有效载荷姿态基准变化周期性规律，利用有效载荷对已知目标的观测数据以及对应的星敏感器测量数据，依据所述基准偏差的测量方程，采用最小二乘法和频谱分析方法，对有效载荷基准偏差进行估计；利用所估计的有效载荷基准偏差对有效载荷的测量数据进行修正获得修正后的有效载荷入射光矢量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）具体包括如下步骤：

1）初步确定影响有效载荷精度的最慢周期T0；

2）将周期T0分成多个时间段，在每个时间段内收集有效载荷对N个已知目标的测量数据、以及对应的星敏感器测量数据，N应不少于3个；

3）依据所述基准偏差的测量方程利用最小二乘法求取在每个时间段的有效载荷基准偏差估计值；利用每个时间段的有效载荷基准偏差估计值对该时间段的有效载荷的测量数据进行修正获得修正后的有效载荷入射光矢量；

4）将周期T0内各时间段获得的有效载荷基准偏差估计值，组成时间序列，进行频谱分析，获得整周期内傅里叶级数形式以获得更准确的周期T0；

5）利用来自多个周期T0的有效载荷观测数据和星敏感器测量数据，将其等效到一个周期T0内，从而使得所述每个时间段中的N增加，返回3)、重新计算有效载修正有效载荷的测量及入射光方位