[发明专利]一种基于Euler-q算法和DD2滤波的航天器姿态确定方法有效

专利信息
申请号: 200710301279.7 申请日: 2007-12-19
公开(公告)号: CN101196398A 公开(公告)日: 2008-06-11
发明(设计)人: 房建成;钟慧敏;全伟;徐帆;王科 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: G01C21/24 分类号: G01C21/24;G01C21/20
代理公司: 北京科迪生专利代理有限责任公司 代理人: 关玲;李新华
地址: 100083*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 一种基于Euler-q(Euler-quaternion)算法和DD2(Divided Difierence2)滤波的航天器姿态确定方法,本发明涉及一种基于矢量观测的状态估计姿态确定方法。其特征在于根据参考星历和由星敏感器观测得到的参考矢量和观测矢量,通过Euler-q算法获得航天器姿态四元数,经过DD2滤波,一方面反馈校正陀螺解算获得的姿态阵,另一方面,修正三轴陀螺角速度输出,对陀螺仪的常值漂移进行补偿。这样既可以得到高精度实时的航天器姿态信息,又可以在线标定陀螺仪的常值漂移。本发明是一种自主式姿态确定方法,具有精度高,实时性好,简便易行的特点,可应用于各种航天器的姿态确定系统。
搜索关键词: 一种 基于 euler 算法 dd2 滤波 航天器 姿态 确定 方法
【主权项】:
1.一种基于Euler-q算法和DD2滤波的航天器姿态确定方法,其特征在于包括以下步骤:(1)由陀螺仪敏感航天器姿态,输出三轴角速率,获得航天器在地心惯性坐标系下的实时姿态;(2)利用星敏感器敏感星光,经过星图预处理得到观测星光矢量s在航天器本体坐标系下的坐标;并经过星图匹配识别之后得到与之对应的参考星光矢量v在地心惯性坐标系下的坐标;(3)使用Euler-q算法,利用观测星光矢量和与之对应的参考星光矢量,获得航天器姿态四元数;(4)以星光观测得到的航天器姿态四元数与陀螺仪解算的航天器姿态之差,作为观测量,对航天器姿态误差和陀螺漂移进行DD2滤波;(5)由DD2滤波得到的航天器姿态误差和陀螺仪常值漂移,反馈校正陀螺仪输出姿态和陀螺仪输出角速率,得到航天器本体坐标系相对于地心惯性坐标系的姿态和陀螺输出;(6)反馈校正后,重复(1)-(5)步骤。
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