[发明专利]一种基于盒粒子滤波的高能效卫星姿态确定算法

摘要

本发明公开了一种基于盒粒子滤波的高能效卫星姿态确定算法，具体包括以下步骤：通过双矢量算法对磁强计和太阳敏感计的测量数据进行预处理，解算得出卫星姿态四元数；通过预测方程对卫星姿态四元数进行预测，得出卫星姿态预测结果；通过卫星姿态预测结果和卫星姿态四元数进行比较，其交集为残差；根据量测噪声的概率模型和残差得出似然函数；通过残差对卫星姿态预测结果进行收缩，得出收缩后的卫星姿态预测结果；根据前一时刻卫星姿态的权重，结合似然函数计算该时刻的卫星姿态的权重；根据权重估计得出卫星当前的姿态估计值；本发明为后续姿态控制器提供了高精度的量测数据，是姿态控制系统实现有效控制的必要前提。

主权项

1.一种基于盒粒子滤波的高能效卫星姿态确定算法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、通过双矢量算法对磁强计和太阳敏感计的测量数据进行预处理，解算得出卫星姿态四元数q＝[η ε1 ε2 ε3]T；步骤2、通过预测方程对卫星姿态四元数进行预测，得出卫星姿态预测结果其中，[H]为观测矩阵，为k时刻卫星的第i个状态量盒，分别为的下界和和上界，步骤3、通过卫星姿态预测结果和卫星姿态四元数q进行比较，其交集为残差：其中，分别为的下界和上界，v_r为高斯白噪声；步骤4、根据量测噪声的概率模型和残差得出似然函数：其中，Ai(j)表示第j个量的似然函数，j∈q；步骤5、通过残差对卫星姿态预测结果进行收缩，得出收缩后的卫星姿态预测结果：[B]为残差系数；步骤6、根据k‑1时刻卫星姿态的权重结合似然函数Aⁱ，通过公式计算k时刻的卫星姿态的权重步骤7、通过公式估计得出卫星当前的姿态估计值其中，通过公式得到，和通过得出。