[发明专利]一体化自适应纳卫星姿态确定的方法

摘要

本发明涉及一体化自适应纳卫星姿态确定的方法，集成了太阳敏感器、地球敏感器、恒星敏感器、射频敏感器、陀螺仪、加速度计、磁强计和GPS在内的多种敏感器，通过建立模糊控制器，使得纳卫星可以根据不同的外界环境和任务需求进行敏感器的选择和组合。首先，将各个敏感器在论域上的确定量转换成基础变量论域上的模糊集；然后，通过模糊控制器选择相应的姿态敏感器并组合成实际的姿态确定系统。最后，得到了不同条件下的姿态确定系统敏感器组合方案，对模糊量进行清晰化处理，如果处于临界状态，那么选择消耗星上资源较小的敏感器组合方案。得到相应的姿态确定系统后，使用扩展卡尔曼滤波算法进一步提高姿态确定系统的输出精度。

主权项

1.一体化自适应纳卫星姿态确定的方法，其特征在于：(1)首先纳卫星对自身所处的空间环境进行感知，得到空间环境信息，并且依据空间环境信息得到相应的限制条件，然后纳卫星统计星上的姿态敏感器的种类和数量，了解当前纳卫星有哪些姿态敏感器可以用，如果纳卫星上没有相应的姿态敏感器，姿态确定的工作结束；如果纳卫星上面搭载了多种姿态敏感器，进行步骤(2)；(2)根据空间环境，通过模糊决策方法，对纳卫星上的姿态敏感器进行选择，得到姿态敏感器组合方案，将再姿态敏感器组合方案的数据进行融合，得到姿态确定系统，通过姿态确定系统输出卫星的姿态结果；所述(2)根据空间环境，通过模糊决策方法，对纳卫星上的姿态敏感器进行选择的过程为：将各个姿态敏感器在论域上的确定量转换成基础变量论域上的模糊集，即将确定量进行模糊化，采用模糊控制器选择相应的姿态敏感器并组合成实际的姿态确定系统；最后，得到不同空间环境条件下的姿态敏感器组合方案，对模糊量进行清晰化处理，如果处于临界状态，则选择消耗星上资源较小的姿态敏感器组合方案；将确定量进行模糊化时，把各个姿态敏感器的输出数据离散化，对各个姿态敏感器的输出量按照线性化的方法进行尺度变换；然后确定线性表示的各个量的隶属度，隶属函数的类型直接影响着系统的性能；所有的敏感器的输出值都是输入值，在输入之前将他们进行线性组合，然后由通过专家经验得到的模糊规则库对不同场景进行选择。