[发明专利]一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法和系统

权利要求书

1.一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法，其特征在于，包括：

获取卫星跟踪卫星装置上的原始观测数据；

对所述原始观测数据进行坐标转换，得到坐标转换后的观测数据；

根据坐标转换后的观测数据和重力梯度观测方程计算得到重力梯度计算值；

将所述重力梯度计算值与重力梯度实际观测值做偏差计算，得到偏差值；

根据所述偏差值对所述重力梯度实际观测值进行校准。

2.根据权利要求1所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法，其特征在于，所述原始观测数据包括卫星在轨道中相对于地心参考框架下的卫星位置、卫星距离地面高度和卫星的旋转角速度。

3.根据权利要求1所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法，其特征在于，对所述原始观测数据进行坐标转换为将星象仪参考框架转换到重力梯度仪参考框架。

4.根据权利要求3所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法，其特征在于，所述坐标转换的变换式为：

其中，X_GRF、Y_GRF、Z_GRF分别为在重力梯度仪参考框架下的坐标值，X_SSRF、Y_SSRF、Z_SSRF分别为在星象仪参考框架下的X、Y、Z轴方向上的坐标矩阵，R_{SSRG_GRF_X}、R_{SSRG_GRF_Y}、R_{SSRG_GRF_Z}分别为星象仪参考框架在重力梯度参考框架中X、Y、Z轴方向上的矩阵，x、y、z分别为在星象仪参考框架下的坐标值，α_STR、β_STR、γ_STR分别为星象仪参考框架和重力梯度参考框架之间的固定旋转角度在X、Y、Z轴方向上的分量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法，其特征在于，所述重力梯度观测方程为：

其中，E_ij为重力梯度观测量，V_ij为引力梯度张量，i代表加速度，j代表速度；ω为角速度，为角加速度；V_xx代表由x方向上的加速度和x方向上的速度组成的引力梯度值、V_xy代表由x方向上的加速度和y方向上的速度组成的引力梯度值、V_xz代表由x方向上的加速度和z方向上的速度组成的引力梯度值，V_yx、V_yy、V_yz、V_zx、V_zy、V_zz以此类推，ω_x、ω_y、ω_z分别为x、y、z方向上的角速度，分别为x、y、z方向上的角加速度；

坐标转换后的观测数据代入上述重力梯度观测方程计算得出重力梯度计算值。

6.根据权利要求5所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的方法，其特征在于，所述重力梯度实际观测值由卫星上的重力梯度仪测量得到。

7.一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于获取卫星跟踪卫星装置上的原始观测数据；

坐标转换模块，用于对所述原始观测数据进行坐标转换，得到坐标转换后的观测数据；

重力梯度计算模块，用于根据坐标转换后的观测数据和重力梯度观测方程计算得到重力梯度计算值；

偏差计算模块，用于将所述重力梯度计算值与重力梯度实际观测值做偏差计算，得到偏差值；

校准模块，用于根据所述偏差值对所述重力梯度实际观测值进行校准。

8.根据权利要求7所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的系统，其特征在于，所述原始观测数据包括卫星在轨道中相对于地心参考框架下的卫星位置、卫星距离地面高度和卫星的旋转角速度。

9.根据权利要求7所述的一种采用卫星跟踪卫星装置对加速度计校准的系统，其特征在于，对所述原始观测数据进行坐标转换为将星象仪参考框架转换到重力梯度仪参考框架。