[发明专利]一种基于光学陀螺量测信息的天文导航姿态传递方法

说明书

本发明涉及一种基于光学陀螺量测信息的天文导航姿态传递方法，包括：建立天文导航系统的状态模型；基于动态安装误差角的随机运动规律确定状态一步转移矩阵和天文导航系统的系统噪声向量；根据惯性水平基准和测星组件的角速度信息确定天文导航系统的量测矩阵，根据惯性水平基准和测星组件的测量噪声确定天文导航系统的量测噪声向量；计算星体跟踪器和惯性水平基准之间不同转动位置下总安装误差角对应的可观测度，根据可观测度的值选择对应的转动策略；根据转动策略和天文导航系统的状态模型确定总安装误差角，基于总安装误差角确定星体跟踪器进行天文测量计算所用姿态矩阵，完成天文导航惯性水平基准姿态向星体跟踪器的高精度传递任务。

技术领域

本发明属于区块链与边缘计算领域，具体涉及一种基于区块链与边缘计算的负载均衡方法与系统。

背景技术

天文导航系统由星体跟踪器和惯性水平基准组成，二者之间依靠机械结构件连接。机械结构受应力释放、温度变化、载荷压力等因素的影响，不可避免在高频、低频形变角，导致星体跟踪器机械安装参考面和惯性水平基准参考面之间存在安装误差角。天文导航实际定位解算过程，需要获取星体跟踪器的测星信息和惯性水平基准的姿态信息，若不提前获取并补偿星体跟踪器和惯性水平基准之间存在的安装误差角，安装误差角将被等效成惯性水平基准姿态误差的一部分，最终影响天文导航定位精度。

因此，传统天文导航采用共方位轴式或实验室标定的方法，获取星体跟踪器和惯性水平基准之间的安装误差。共方位轴式天文导航系统将星体跟踪器的方位轴与惯性水平基准的方位轴集成设计，根据共方位轴式天文导航可自动标校的特点，获取星体跟踪器和惯性水平基准之间的固定安装误差角，从技术体制上重塑星体跟踪器和惯性水平基准之间的位置关系，技术改造成本太高；实验室标定的方法指的是星体跟踪器和惯性水平基准在装备使用前或者装备维修过程中，利用实验室标定设备进行安装误差计算，这种方法的灵活性、保障性较差，难以进行在线实时标定安装误差，且无法防范慢变的安装误差。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于光学陀螺量测信息的天文导航姿态传递方法，解决现有技术中惯性水平基准和星体跟踪器之间存在的慢变或固定安装误差难以估计的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于光学陀螺量测信息的天文导航姿态传递方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，采用线性卡尔曼滤波模型建立天文导航系统的状态模型：；

其中，j表示所述天文导航系统的第j个时间段，k表示第k次滤波更新周期；和分别表示所述天文导航系统的状态信息向量；表示状态一步转移矩阵，表示所述天文导航系统的系统噪声矩阵；表示所述天文导航系统的量测信息向量，表示所述天文导航系统的量测矩阵，表示所述天文导航系统的量测噪声矩阵；

步骤2，基于动态安装误差角的随机运动规律确定所述状态一步转移矩阵和所述天文导航系统的系统噪声向量；

步骤3，根据惯性水平基准和测星组件的角速度信息确定所述天文导航系统的量测矩阵，根据惯性水平基准和测星组件的测量噪声确定所述天文导航系统的量测噪声向量；

步骤4，计算所述星体跟踪器和惯性水平基准之间不同转动位置下所述总安装误差角对应的可观测度，根据所述可观测度的值选择对应的转动策略；所述总安装误差角由所述固定安装误差角和动态安装误差角组成；

步骤5，根据所述转动策略和所述天文导航系统的状态模型确定所述总安装误差角，基于所述总安装误差角确定星体跟踪器进行天文测量计算所用姿态矩阵。