【技术实现步骤摘要】
航天器姿态确定方法及系统
本专利技术涉及航天器姿态确定
，特别涉及一种航天器姿态确定方法及系统。
技术介绍
航天器姿态确定为航天器姿态控制提供必需的输入，是进行航天器姿态控制的基础和前提，姿态确定的精度和速度会在一定程度上影响航天器姿态控制精度和稳定度。目前航天器姿态确定方法多为基于双矢量的确定原理，而这种方法对两个矢量的夹角有一定的范围要求，当两个矢量接近平行时，确定的姿态误差很大甚至出现错误，所以基于双矢量的姿态确定算法是不可能长期连续有效的。而陀螺轨道罗盘方法可以弥补这种弊端，所以有必要考虑将陀螺轨道罗盘方法应用到工程实际中。在现有文献中，有很少一部分文献对利用轨道罗盘原理确定航天器三轴姿态进行了研究，但也只是从连续系统的角度对轨道罗盘定姿原理以及稳态误差特性进行了研究，或者简单地利用数值计算方法通过大量多次迭代逼近计算连续系统的数值解，以求将轨道罗盘定姿方法应用到离散系统中，这种方法每计算一步需要计算四次的值，这给实际计算带来一定的复杂性。但是随着计算机技术的发展，航天器星上控制器都是数字式的，...
【技术保护点】
1.一种航天器姿态确定方法，其特征在于，包括：/n提供轨道罗盘定姿方法，所述轨道罗盘定姿方法用于利用增益系数确定航天器的姿态；/n基于切比雪夫滤波器，生成所述轨道罗盘定姿方法中的增益系数的最优选取策略；/n根据所述最优选取策略，生成最优增益系数，并且利用所述最优增益系数，生成状态转移矩阵；/n基于所述状态转移矩阵，生成离散化形式的轨道罗盘定姿方法；以及/n利用所述离散化形式的轨道罗盘定姿方法进行航天器姿态确定。/n
【技术特征摘要】
1.一种航天器姿态确定方法，其特征在于，包括：
提供轨道罗盘定姿方法，所述轨道罗盘定姿方法用于利用增益系数确定航天器的姿态；
基于切比雪夫滤波器，生成所述轨道罗盘定姿方法中的增益系数的最优选取策略；
根据所述最优选取策略，生成最优增益系数，并且利用所述最优增益系数，生成状态转移矩阵；
基于所述状态转移矩阵，生成离散化形式的轨道罗盘定姿方法；以及
利用所述离散化形式的轨道罗盘定姿方法进行航天器姿态确定。
2.如权利要求1所述的航天器姿态确定方法，其特征在于，基于所述状态转移矩阵，生成离散化形式的轨道罗盘定姿方法包括：
由航天器本体上的速率陀螺测量得到航天器相对于惯性空间的角速度：
g＝[gxgygz]T，
由航天器本体上的地平仪测量得到航天器相对于轨道坐标系的滚动角和俯仰角θH，航天器沿轨道运行的角速度为ω0，结合航天器的姿态动力学方程和渐进状态观测器的设计方法，估计航天器的三轴姿态：
3.如权利要求2所述的航天器姿态确定方法，其特征在于，基于所述状态转移矩阵，生成离散化形式的轨道罗盘定姿方法还包括：
航天器的计算机采样周期用T表示，则离散化的轨道罗盘定姿方法为
其中，
Kθ、Kψ为设计的增益系数。
4.如权利要求3所述的航天器姿态确定方法，其特征在于，基于切比雪夫滤波器，生成所述轨道罗盘定姿方法中的增益系数的最优选取策略包括：
所述轨道罗盘定姿方法中的观测器的频带宽度大于第一阈值，以使离散化形式的轨道罗盘定姿方法使航天器的三轴姿态估计值在阈值时间内渐进趋向于真实的三轴姿态；
所述轨道罗盘定姿方法中的观测器的频带宽度小于第二阈值，以使所述速率陀螺和所述地平仪的输出值中的高频噪声对轨道罗盘定姿方法的抗干扰性能的影响小于阈值干扰。
5.如权利要求4所述的航天器姿态确定方法，其特征在于，基于切比雪夫滤波器，生成所述轨道罗盘定姿方法中的增益系数的最优选取策略还包括：
设置增益系数Kθ、Kψ的值，以使所述轨道罗盘定姿方法中的观测器的频带宽度大于第一阈值且小于第二阈值。
6.如权利要求5所述的航天器姿态确定方法，其特征在于，基于切比雪夫滤波器，生成所述轨...
【专利技术属性】
技术研发人员：容建刚，陈婷，陈宏宇，刘善伍，高海云，王尊，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海;31
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