[发明专利]卫星姿态稳定度和指向精度评估方法及系统

说明书

本发明提供了一种卫星姿态稳定度和指向精度评估方法及系统，包括：步骤S1：根据在轨观测的恒星预报参数提出控制信息，获取在轨观测的恒星预报参数提出结果信息；步骤S2：获取机动角最优恒星捕获信息；步骤S3：设置卫星在轨的工作模式，采用惯性定向的姿态控制方式进行恒星观测，获取恒星观测信息；步骤S4：获取在探测器上轨迹评估卫星平台指向精度信息；步骤S5：根据恒星观测信息，获取在探测器上轨迹评估卫星平台姿态稳定度信息。本发明提出的卫星姿态稳定度和指向精度评估方法，在轨操作流程简单，精度高，适用于卫星姿态稳定度和指向精度指标的在轨评估。

技术领域

本发明涉及空间飞行器总体技术领域，具体地，涉及一种卫星姿态稳定度和指向精度评估方法及系统，尤其涉及一种基于恒星感光的卫星姿态稳定度和指向精度评估方法。

背景技术

姿态稳定度和指向精度是卫星平台的重要指标，直接关系到卫星在轨任务的成败。近年来，随着我国遥感卫星的不断发展，用户对卫星的定量化应用要求也越来越高。作为卫星平台的核心指标，卫星姿态稳定度的要求也越来越高。

常规的卫星姿态稳定度评估方法是采用星敏感器和陀螺。但随着卫星姿态稳定度和指向精度的要求不断提高，传统的陀螺和星敏感器渐渐不能满足甚高精度姿态稳定度的评估需求。因此，有必要研究新的评估方法，以第三方视角对姿态稳定度和指向精度指标进行精确评估。

专利文献《基于四频差动激光陀螺/星敏感器的卫星定姿算法》，提出了四频差动激光陀螺与星敏感器的联合定姿方案，以须解决卫星高频抖动的测量与处理问题。但该方法对星敏感器和陀螺的性能要求较高，与本专利涉及的基于恒星观测的评估方法不一致。

专利文献《TDI CCD相机的卫星姿态稳定度确定》中，讨论了卫星平台振动与TDICCD成像质量的相关性，推导了卫星平台姿态稳定度和像移的关系公式。但文章并未涉及到具体的评估方法。

专利文献《基于恒星观测的静止轨道成像仪指向偏差在轨修正》中，提出了基于恒星观测的方法准确获取遥感仪器与观测目标间的相对位置和指向信息。该文章重点介绍了恒星数据的应用方法，并未涉及到指向精度的评估方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卫星姿态稳定度和指向精度评估方法及系统。

根据本发明提供的一种卫星姿态稳定度和指向精度评估方法，包括：

步骤S1：根据在轨观测的恒星预报参数提出控制信息，获取在轨观测的恒星预报参数提出结果信息；

步骤S2：根据在轨观测的恒星预报参数提出结果信息，获取机动角最优恒星捕获信息；

步骤S3：根据机动角最优恒星捕获信息，设置卫星在轨的工作模式，采用惯性定向的姿态控制方式进行恒星观测，获取恒星观测信息；

步骤S4：根据恒星观测信息，获取在探测器上轨迹评估卫星平台指向精度信息；

步骤S5：根据恒星观测信息，获取在探测器上轨迹评估卫星平台姿态稳定度信息。

优选地，所述步骤S1包括：

步骤S1.1：根据卫星的轨道信息以及星敏感器、相机的工作特性信息，搜索适用于卫星观测的恒星，预测恒星观测的时机，获取恒星位置信息，为高精度卫星稳定度和指向精度的评估提供支撑。

优选地，所述步骤S2包括：

步骤S2.1：采用相机视场拼接方法，拓宽相机的成像视场。

优选地，所述步骤S4包括：

步骤S4.1：采用以下计算表达式评估卫星平台的指向精度：

β＝τ(α-α₀)