[发明专利]一种重力卫星质心在轨标定方法及系统

权利要求书

1.一种重力卫星质心在轨标定方法，其特征在于，包括：

根据标定方向调整重力卫星的姿态初始状态；

根据所述重力卫星的姿态初始状态，调节星载磁力矩器产生角加速度信号的参数；

获取安装在航天器上的加速度计的加速度数据；

获取所述重力卫星测量的航天器的姿态数据；

将所述加速度数据和所述航天器的姿态数据进行最小二乘拟合，得到加速度计与所述重力卫星质心之间的偏差估计值，具体包括：

确定所述加速度计在三个方向的测量精度；

根据所述加速度计在三个方向的测量精度，构建权矩阵；

利用公式对所述加速度数据和所述航天器的姿态数据进行最小二乘拟合，得到所述偏差估计值；其中，为加速度计与所述重力卫星质心之间的偏差估计值；P为权矩阵；为加速度输出的加速度数据；所述航天器的姿态数据包括航天器的角速度和角加速度ω_x为x方向航天器的角速度分量，ω_y为y方向航天器的角速度分量，ω_z为z方向航天器的角速度分量；为x方向航天器的角加速度分量，为y方向航天器的角加速度分量，为z方向航天器的角加速度分量；参数

根据所述加速度计的位置和所述偏差估计值，标定所述重力卫星质心。

2.根据权利要求1所述的重力卫星质心在轨标定方法，其特征在于，所述根据标定方向调整重力卫星的姿态初始状态，具体包括：

将俯仰方向、偏航方向和翻滚方向分别确定为三维坐标系的三个坐标轴，所述三维坐标系包括x轴、y轴和z轴；

当标定方向为绕x轴旋转进行标定时，调整重力卫星在x轴的初始角速度大于5×10^-4rad/s，在y轴的初始角速度大于1×10^-3rad/s；

当标定方向为绕y轴旋转进行标定时，调整重力卫星在y轴的初始角速度大于5×10^-4rad/s，在z轴的初始角速度大于1×10^-3rad/s；

当标定方向为绕z轴旋转进行标定时，调整重力卫星在z轴的初始角速度大于5×10^-4rad/s，在y轴的初始角速度大于1×10^-3rad/s。

3.根据权利要求2所述的重力卫星质心在轨标定方法，其特征在于，所述根据所述重力卫星的姿态初始状态，调节星载磁力矩器产生角加速度信号的参数，具体包括：

调节星载磁力矩器产生角加速度信号的幅值为10^-5rad/s²、频率为0.1Hz且波形为方波或者正弦波。

4.根据权利要求1所述的重力卫星质心在轨标定方法，其特征在于，所述获取安装在航天器上的加速度计的加速度数据，具体包括：

获取所述加速度计在三个方向的平动加速度；所述三个方向分别为俯仰方向、偏航方向和翻滚方向。

5.根据权利要求4所述的重力卫星质心在轨标定方法，其特征在于，所述将所述加速度数据和所述航天器的姿态数据进行最小二乘拟合，得到加速度计与所述重力卫星质心之间的偏差估计值，之后还包括：

利用公式确定质心偏差的估计精度；其中，σ为所述加速度计在三个方向的测量精度组成的向量；为协方差矩阵，所述协方差矩阵的对角线表示三个方向对应的质心偏差的估计精度。