[发明专利]一种星敏感器低频误差在轨实时补偿方法

权利要求书

1.一种星敏感器低频误差在轨实时补偿方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将星敏感器低频误差表示为傅立叶级数的形式，再通过该傅立叶级数确定相对惯性坐标系的误差四元数误差四元数装订值为[0 0 0 1]；

所述步骤(1)中星敏感器低频误差表示为傅立叶级数的形式，具体为：其中，α和β分别表示傅立叶级数中余弦和正弦信号的振幅，M傅立叶级数项的个数，取正整数，τ＝ω_LFEt_Abs，ω_LFE为星敏感器低频误差的傅立叶级数基频，T为卫星的轨道周期，t_Abs为绝对星时；

所述通过该傅立叶级数确定相对惯性坐标系的误差四元数具体为：

δq_x＝φθ_LFEx；

δq_y＝φθ_LFEy；

δq_z＝φθ_LFEz；

${\mathrm{\δq}}_s=\sqrt{1-{\mathrm{\δq}}_x^2-{\mathrm{\δq}}_y^2-{\mathrm{\δq}}_z^2};$

其中，φ＝[1 cos(τ) sin(τ) cos(2τ) sin(2τ) ... cos(Mτ) sin(Mτ)]，

θ_LFEx＝[α_LFEx0 α_LFEx1 β_LFEx1 α_LFEx2 β_LFEx2 ... α_LFExM β_LFExM]^T，

θ_LFEy＝[α_LFEy0 α_LFEy1 β_LFEy1 α_LFEy2 β_LFEy2 ... α_LFEyM β_LFEyM]^T，

θ_LFEz＝[α_LFEz0 α_LFEz1 β_LFEz1 α_LFEz2 β_LFEz2 ... α_LFEzM β_LFEzM]^T，α_LFEx0、α_LFEy0、α_LFEz0为误差的常值分量，α_LFExm、α_LFEym、α_LFEzm、β_LFExm、β_LFEym、β_LFEzm分别表示误差的余弦和正弦信号振幅，初始装订值均为0，α₀为常数项；

(2)设置低频误差补偿标志，且该低频误差补偿标志的值由地面遥控控制，低频误差补偿标志的值为1或0；

若低频误差补偿标志值为1且星敏感器数据有效，则使用步骤(1)中所述傅立叶级数计算误差四元数修正星敏感器测量得到的惯性姿态四元数，从而标定星敏感器低频误差；

若低频误差补偿标志值为1且星敏感器数据无效，则使用上一拍星敏感器有效时计算的经过误差修正的惯性姿态四元数；

若低频误差补偿标志为0，则不进行误差四元数计算，直接使用星敏感器测量得到的惯性姿态四元数；

(3)根据卫星在轨运行获得的星敏感器测量信息和有效载荷成像信息，获得星敏感器相对有效载荷姿态基准的误差；

(4)根据步骤(3)中得到的星敏感器相对有效载荷姿态基准的误差，注入修改星上软件装订的系数θ_LFEx、θ_LFEy和θ_LFEz；使用修改后的系数，在轨实时计算星敏感器误差四元数按照步骤(2)的方式进行实时补偿。