[发明专利]基于精密计时的静基座平台绝对空间姿态基准的建立方法

摘要

本发明提供基于精密计时的静基座平台绝对空间姿态基准的建立方法，为外场测试星敏感器提供绝对空间姿态基准，属于试验、测试及计量校准技术领域。首先，将地球作为转台，基于精密计时求得从赤道第二坐标系i系到地球坐标系w系的转换矩阵Cwi，围绕恒星时公式和最新参数编制了电算程序；然后，依靠GPS获得平台的地理坐标，求取从w系到地理坐标系t系的转换矩阵Ctw；接着，依靠水平和指北基准装置测量平台姿态，获得从t系相对于静基座平台p系的转换矩阵Cpt；最后，CbtCtwCwi连乘即为平台绝对空间姿态矩阵Cbi。计时仪器成本低精度高，借由精密计时实现平台绝对空间姿态的实时输出，可以作为星敏感器外场试验的参考基准。

主权项

计时制式转换电算化及从赤道第二坐标系i系到地球坐标系w系的转换矩阵Cwi实时精确解算，其特征在于：将自转的地球作为一个大转台，自动化电算程序利用IERS(国际地球自转和参考系服务)网站提供的最新参数，通过计时及时间制式转换，得到格林尼治恒星时GST，即春分点格林时角GHAΥ，从而得到从i系到w系的实时转换矩阵Cwi，格林尼治恒星时GST的求解公式一般形式为：GST＝0.14506″+θ+4611.5739966″t+1.39667721″t2‑0.00009344″t3+0.00001882″t4+ΔψcosεA‑∑kC′ksinαk‑0.00000087″tsinΩ二分差附加项(‑∑kC′ksinαk‑0.00000087″tsinΩ)中，累加项取33项，则具体形式为： GST = 0.1450 6 ′ ′ + θ + 4611.573996 6 ′ ′ t + 1.3966772 1 ′ ′ t 2 - 0.0000934 4 ′ ′ t 3 + 0.0000188 2 ′ ′ t 4 + Δψ cos ϵ A - Σ i = 1 33 ( C i 1 sin α i + C i 2 cos α i ) - 0.000000 87 ′ ′ t sin Ω 针对工程应用精度要求较低情况，为提高电算化程序计算速度，二分差附加项累加项可取更少的项数，或可以直接略去二分差附加项，则简化形式为：GST＝0.14506″+θ+4611.5739966″t+1.39667721″t2‑0.00009344″t3+0.00001882″t4+ΔψcosεA参数t为地球时TT的儒略世纪数。θ为地球自转角，如下为其两个常用公式形式：θ＝2π(UT1Julian day fraction+0.779057273264+0.00273781191135448Tu)θ＝2π(0.7790572732640+1.00273781191135448Tu)IERS组织会不定期通过网站公布最新参数，上述各式的一些常系数或参数会有所微调，有的GST公式中还包括t5及更高次项。