[发明专利]航天器二维太阳敏感器量测的方法

摘要

本发明提供了一种航天器二维太阳敏感器量测的方法，包括用四片电池片L1、L2、L3、L4组成金子塔型的航天器二维太阳敏感器，并定义航天器二维太阳敏感器的量测坐标系XYZ；在航天器二维太阳敏感器的量测坐标系XYZ下，用第一图形表示太阳矢量RsA与航天器二维太阳敏感器的四片电池片的空间关系；根据第一图形在航天器二维太阳敏感器的量测坐标系XYZ下，用第二图形表示航天器二维太阳敏感器的每片电池片法线和太阳矢量RsA的边角关系；根据第二图形在航天器二维太阳敏感器的量测坐标系下推导每片电池片的电流与两个角度的定量关系，根据所述定量关系确定所述两个角度。本发明能够提高量测太阳矢量方向的精度。

主权项

一种航天器二维太阳敏感器量测的方法，其特征在于，包括：步骤一，用四片电池片L1、L2、L3、L4组成金子塔型的航天器二维太阳敏感器，并定义航天器二维太阳敏感器的量测坐标系XYZ；步骤二，在航天器二维太阳敏感器的量测坐标系XYZ下，用第一图形表示太阳矢量RsA与航天器二维太阳敏感器的四片电池片的空间关系；步骤三，根据第一图形在航天器二维太阳敏感器的量测坐标系XYZ下，用第二图形表示航天器二维太阳敏感器的每片电池片法线和太阳矢量RsA的边角关系；步骤四，根据第二图形在航天器二维太阳敏感器的量测坐标系下推导每片电池片的电流与两个角度的定量关系，根据所述定量关系确定所述两个角度，其中，所述两个角度分别为太阳矢量在ZOY平面上的投影与Z轴的夹角、太阳矢量在ZOX平面上的投影与Z轴的夹角；步骤三包括：用AB、AC、AP、AQ分别表示电池片L1、L2、L3、L4的法线，则面ABC即为其法平面，，则AE是太阳矢量在法平面ABC上的投影，面ABC在面ZOY上，面PAQ在面ZOX上，RsG面APQ，则AG为太阳矢量在面PAQ上的投影，F为BC的中点，则AF在Z轴上，，为每片电池片L1、L2、L3、L4分别与金子塔型的航天器二维太阳敏感器的底面的夹角，；步骤四包括：设太阳矢量，通过每片电池片输出电流的大小确定，，，，，，其中，i1、i2、i3、i4分别为每片电池片L1、L2、L3、L4输出的电流，1、2、3、4分别为太阳矢量和每片电池片法线的夹角，S是每片电池片的面积，K是比例系数；根据，得到如下公式（1）和（2）：(1)(2)；由余弦公式得到公式（3）：(3)；由，设，得到公式（4）：(4)；由公式(3)和(4)推导出，由于每片电池片L1、L2、L3、L4分别与金子塔型的航天器二维太阳敏感器的底面的夹角已知，得到：(5)，根据公式(5)式得到：，与EF的求法同理，得到；由于，得到，(6)(7)；由(1)和(2)式得到：，，将，代入公式（6）和（7），得到公式（8）和（9）：(8)，(9)，根据公式（8）和（9）得到太阳矢量在ZOY平面上的投影与Z轴的夹角、太阳矢量在ZOX平面上的投影与Z轴的夹角。