The invention belongs to the spin satellite attitude estimation technique, which specifically involves a spin satellite attitude estimation method and system based on the RCS measurement data, and specifically discloses a spin satellite attitude estimation method based on the RCS measurement data, including the following steps: S1: the monitoring module monitors the position vector of the satellite in the station coordinate system. Quantity; S2: obtain the target RCS sequence; S3: the root establishes the target RCS sequence library; S4: uses the processor's built-in algorithm module to realize the periodic estimation of the RCS sequence; S5: the parameter setting for the spin stabilized satellite attitude estimation; S6: setting the particle swarm population parameters in the particle swarm library, initializing the particle swarm population; S7: evaluating grain The optimal particle is obtained by subgroup population. If the number of iterations reaches the set threshold, the inversion will be completed; otherwise, S8 will be transferred. Based on the multi band RCS's spin satellite attitude estimation model, the improved particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to achieve the attitude estimation of the spin satellite in orbit.
【技术实现步骤摘要】
一种基于RCS测量数据的自旋卫星姿态估计方法及系统
本专利技术属于自旋卫星姿态估计技术,具体涉及一种基于RCS测量数据的自旋卫星姿态估计方法及系统。
技术介绍
随着各国航天事业的快速发展,在轨运行卫星的种类和数量迅速增加,空间环境越来越恶劣,对探测空间目标的在轨状态提出了更高的要求。空间目标的在轨状态主要有自旋稳定、自旋稳定、重力梯度稳定、翻滚等几类,而周期是衡量自旋稳定、翻滚空间目标在轨状态的一个重要参数。目前,利用非合作形式测量得到的特性数据估计空间翻滚目标周期的一种重要手段。实际测量中空间翻滚目标雷达散射截面(RadarCrossSection,RCS)受空间目标形状、姿态和雷达性能参数等因素影响,周期估计多根据RCS测量值的变化特征利用人工经验判别。文献[W-JZhong,J.-SWangandW-JJi.Theattitudeestimationofthree-axisstabilizedsatellitesusinghybridparticleswarmoptimizationcombinedwithradarcrosssectionpreciseprediction.ProcIMechEPartG:JournalofAerospaceEngineering2015;1-13.]提出变区间分组检验相乘积累进动周期估计方法对进动锥体目标RCS特性数据的统计分析,该方法存在倍频分频问题且运算量较大;文献[LuNL,JinJM.Applicationoffastmultipolemethodtofiniteelementboundary-integr ...
【技术保护点】
1.一种基于RCS测量数据的自旋卫星姿态估计方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:至少设置一个测站,依据测站设置的监测模块监测卫星在测站坐标系下卫星的位置矢量;S2:根据测站坐标系下卫星的位置矢量,获取卫星在测站坐标系下的俯仰角和方位角,依据俯仰角和方位角获得测站相对卫星的可见弧段,在俯仰角的弧段对测站进行引导跟踪卫星,获取目标RCS序列;S3:根据测站的监测模块跟踪的目标RCS序列,建立目标RCS序列库;S4:采用处理器内置的算法模块实现RCS序列的周期估计;S5:根据获取的先验信息,对自旋稳定卫星姿态估计进行参数设置;S6:设置粒子群库内的粒子群种群参数,初始化粒子群种群;S7:评估粒子群种群,获取最优粒子,若迭代次数达到设定的阈值,则结束反演;否则,转S8;S8:更新粒子群种群,否则转S7。
【技术特征摘要】
1.一种基于RCS测量数据的自旋卫星姿态估计方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:至少设置一个测站,依据测站设置的监测模块监测卫星在测站坐标系下卫星的位置矢量;S2:根据测站坐标系下卫星的位置矢量,获取卫星在测站坐标系下的俯仰角和方位角,依据俯仰角和方位角获得测站相对卫星的可见弧段,在俯仰角的弧段对测站进行引导跟踪卫星,获取目标RCS序列;S3:根据测站的监测模块跟踪的目标RCS序列,建立目标RCS序列库;S4:采用处理器内置的算法模块实现RCS序列的周期估计;S5:根据获取的先验信息,对自旋稳定卫星姿态估计进行参数设置;S6:设置粒子群库内的粒子群种群参数,初始化粒子群种群;S7:评估粒子群种群,获取最优粒子,若迭代次数达到设定的阈值,则结束反演;否则,转S8;S8:更新粒子群种群,否则转S7。2.根据权利要求1所述的基于RCS测量数据的自旋卫星姿态估计方法,其特征在于,在S7中,最优粒子的获取方法如下:根据监测模块获取的轨道根数以及雷达视线角得到目标本体下入射角;根据入射角序列利用处理器内的计算仿真模块对RCS序列进行处理;根据计算模块获取单个粒子的适应度值;优选最优粒子。3.根据权利要求1所述的基于RCS测量数据的自旋卫星姿态估计方法,其特征在于,所述测站坐标系下卫星在t时刻的位置矢量为r上述式中,M为地球固定坐标系至J2000.0惯性坐标系的转换矩阵;Rb为站心在地球固定坐标下的位置矢量,B2为准地球固定坐标系至地球固定坐标...
【专利技术属性】
技术研发人员:牛威,
申请(专利权)人:西安四方星途测控技术有限公司,北京四方继保自动化股份有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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