[发明专利]一种适用于惯性平台内置式星敏感器的安装误差标定方法

摘要

一种适用于惯性平台内置式星敏感器的安装误差标定方法，标定星敏感器的测量坐标系的安装误差，步骤为(1)将星模拟器出射的平行光成像于星敏感器视场中心；(2)利用光学经纬仪计算出星模拟器出射光线在地理坐标系下的单位矢量；(3)调整惯性平台的姿态，计算出星模拟器出射光线在当前星敏感器测量坐标系下的单位矢量；(4)用两台光学经纬仪测定惯性平台当前的姿态和惯性平台六面体与当地地理坐标系的转换矩阵；(5)利用最小二乘法计算出星敏感器测量坐标系与惯性平台坐标系之间的转换矩阵，即为星光敏感器的安装误差。该方法减小了误差环节，标定结果直接反映了星敏感器的测量坐标系的安装误差，标定精度高。

主权项

一种适用于惯性平台内置式星敏感器的安装误差标定方法，其特征在于步骤如下：(1)调节惯性平台基座方位以及星模拟器支架使星模拟器出射的平行光成像于星敏感器视场中心，所述星模拟器用来在室内模拟恒星平行光源，具体方法为：通过公式A→e=cosescosσssinescosessinσs]]>计算星模拟器出射光线在当地地理坐标系下的单位矢量其中es和σs分别为光学经纬仪测量星模拟器出射平行光相对于当地地理坐标系的高低角和方位角；(2)利用光学经纬仪标定星模拟器出射平行光相对于当地地理坐标系的高低角和方位角，计算出星模拟器出射光线在当地地理坐标系下的单位矢量；(3)保持星模拟器位置和姿态不变，调整惯性平台的姿态，使星模拟器出射光线成像于星敏感器不同坐标点，记录每次的成像坐标，计算出星模拟器出射光线在当前星敏感器测量坐标系下的单位矢量，具体为：A→si=-XiXi2+Yi2+F2-YiXi2+Yi2+F2FXi2+Yi2+F2]]>其中，Xi和Yi分别为星点坐标距星敏感器坐标原点的长度，F为星敏感器焦距，i＝1,2,3…n；(4)用两台光学经纬仪测定惯性平台当前的姿态，并计算出惯性平台六面体与当地地理坐标系的转换矩阵，所述两台光学经纬仪为第一光学经纬仪和第二光学经纬仪；所述计算出惯性平台六面体与当地地理坐标系的转换矩阵，具体方法为：通过公式Cepi=c11c12c13c21c22c23c31c32c33]]>计算惯性平台六面体与当地地理坐标系的转换矩阵其中：c11＝cosei1cosσi1；c12＝sinei1；c13＝cosei1sinσi1；c21＝cosei1sinei2sinσi1‑sinei1cosei2sinσi2；c22＝cosei1cosei2sin(σi2‑σi1)；c23＝sinei1cosei2cosσi1‑cosei1sinei2cosσi2；c31＝cosei2cosσi2；c32＝sinei2；c33＝cosei2sinσi2；ei1和σi1分别为第一光学经纬仪测量惯性平台六面体ypiozpi平面法线，即xpi轴相对于当地地理坐标系的高低角和方位角，ei2和σi2分别为第二光学经纬仪测量惯性平台六面体xpioypi平面法线，即zpi轴相对于当地地理坐标系的高低角和方位角；(5)根据步骤(2)～步骤(4)的计算结果，利用最小二乘法计算出星敏感器的安装矩阵，即为星敏感器的安装误差，所述利用最小二乘法计算出星敏感器安装矩阵的具体方法为：通过公式Cps=AsApT(ApApT)-1]]>计算星敏感器测量坐标系与惯性平台坐标系之间的转换矩阵其中，As为星敏感器测量数据构造的矩阵，Ap为星模拟器矢量在惯性平台坐标系的投影构造的矩阵，构造方式如下：As=A→s1A→s2...A→sn3×n,Ap=A→p1A→p2...A→pn3×n]]>其中，为星模拟器出射光线在当前星敏感器测量坐标系下的单位矢量，为星模拟器矢量在惯性平台坐标系下的投影矢量；所述星模拟器矢量在惯性平台坐标系下的投影矢量具体为：A→pi=Cepi·A→e]]>式中，为惯性平台六面体与当地地理坐标系的转换矩阵，为星模拟器出射光线在当地地理坐标系下的单位矢量，i＝1,2,3…n。