[发明专利]提高星敏感器姿态测量精度的方法

权利要求书

1.一种提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，包括：

建立卫星姿态确定系统模型，从而获取卫星姿态的状态估计值；

将所述状态估计值中的陀螺漂移估计值，减去均值，得到样本序列；

将所述样本序列进行离散傅里叶变化，得到样本序列的频谱，并从样本序列的频谱中读取陀螺漂移估计值误差的频率；

估计陀螺漂移周期性误差的振幅，从而计算星敏感器低频误差的振幅的估计值；

根据陀螺漂移周期性误差的频率和星敏感器低频误差的振幅的估计值，建立星敏感器低频误差的参考模型；

根据星敏感器低频误差的参考模型，更新卫星姿态的状态估计值。

2.根据权利要求1所述的提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，所述建立卫星姿态确定系统模型，从而获取卫星姿态的状态估计值序列，具体包括：

根据卫星姿态状态方程和姿态确定系统的观测方程，通过卡尔曼算法，得到卫星姿态的状态估计值。

3.根据权利要求1所述的提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，所述估计陀螺漂移的周期性误差的振幅，具体包括：

计算样本序列的振幅；

将样本序列的傅里叶系数作为陀螺漂移周期性误差的振幅的估计值。

4.根据权利要求3所述的提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，所述估计陀螺漂移的周期性误差的振幅之前，还包括：

根据卫星姿态确定系统模型，获取陀螺漂移与陀螺漂移估计值的关系；

根据陀螺漂移与陀螺漂移估计值的关系，获取陀螺漂移周期性误差和星敏感器低频误差的关系；

根据陀螺漂移周期性误差和星敏感器低频误差的关系，获取陀螺漂移周期性误差的振幅和频率与星敏感器低频误差的振幅和频率的关系。

5.根据权利要求4所述的提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，所述陀螺漂移与陀螺漂移估计值的关系表达式为：

其中，为陀螺漂移估计值，x_4：6，k为陀螺漂移，Δy_k为星敏感器低频误差，Δy_k+1-Δy_k为星敏感器低频误差的变化率，τ是滤波周期，ω_k+1＝[ω_x,k+1 ω_y,k+1 ω_z,k+1]^T为卫星星体三轴角速率，通过陀螺测量获得，I为3×3的单位矩阵；v_k为星敏感器测量随机误差，ε_k为星敏感器测量残差向量，w_1:3,k+1为陀螺的角度随机游走噪声，为误差四元数的预测残差向量，为误差四元数的估计值，为误差四元数的预测值，k为时间参数。

6.根据权利要求5所述的提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，所述陀螺漂移周期性误差和星敏感器低频误差的关系表达式为：

其中，Δx_4：6，k为陀螺漂移周期性误差。

7.根据权利要求6所述的提高星敏感器姿态测量精度的方法，其特征在于，所述陀螺漂移周期性误差的振幅和频率与星敏感器低频误差的振幅和频率的关系表达式为：

其中，Δx_l,k(l＝4，5，6，k＝1,…,N)为陀螺漂移周期性误差，N为观测采样数；a_l,j^(x)、b_l,j^(x)(l＝4，5，6，j＝1，2，…，K)为陀螺漂移周期性误差的振幅，a_m,j、b_m,j(m＝1，2，3，j＝1，2，…，K)为星敏感器低频误差的振幅，ω为陀螺漂移估计值误差的频率，ω₀是卫星轨道角速率。