一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，所述方法包括如下步骤：(1)利用等效旋转矢量表示相机的安装误差；(2)根据相机测量原理得到相机像面平移误差；(3)利用旋转参考坐标系将相机像面平移误差转化为等效旋转矢量形式的相机像面平移误差；(4)根据等效旋转矢量形式的相机像面平移误差和相机的安装误差得到统一建模后的系统误差。本发明专利技术克服现有方法无法同时满足估计星载光学相机安装误差与像面平移的要求，降低系统误差维数，利用旋转参考坐标系对星载光学相机系统误差进行统一降维表征，实现航天器自主导航系统误差的统一建模。导航系统误差的统一建模。导航系统误差的统一建模。

【技术实现步骤摘要】
一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法


[0001]本专利技术属于空间导航
，尤其涉及一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法。

技术介绍

[0002]小天体探测中，航天器在轨长期运行，容易导致测量敏感器参数变化，产生系统误差，如星载光学相机可能存在诸如安装误差、镜头零偏等系统误差，这是制约航天器自主相对导航精度的主要原因。又由于航天器载荷限制，无法携带冗余的测量敏感器，同时不易在轨更换元件，所以必须要对星载光学相机系统误差进行在轨估计。目前星载光学相机系统误差在轨估计成为了研究的热点问题。
[0003]目前大多采用增广卡尔曼滤波方法对系统误差进行估计，即将待估计的系统误差变量扩维至状态变量中进行估计，由于系统误差个数较多，使得算法计算复杂度大大增加，同时星上计算资源严重受限，无法承担大数据量运算，所以传统的基于增广卡尔曼滤波方法无法在轨估计系统误差。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，克服现有方法无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)利用等效旋转矢量表示相机的安装误差；(2)根据相机测量原理得到相机像面平移误差；(3)利用旋转参考坐标系将相机像面平移误差转化为等效旋转矢量形式的相机像面平移误差；(4)根据等效旋转矢量形式的相机像面平移误差和相机的安装误差得到统一建模后的系统误差。2.根据权利要求1所述的基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，其特征在于：在步骤(1)中，相机的安装误差矩阵C
ins
为：C
ins
＝I3+[θ
×
]；其中，I3为3维单位矩阵，θ为相机的安装误差。3.根据权利要求1所述的基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，其特征在于：在步骤(3)中，利用旋转参考坐标系将相机像面平移误差转化为等效旋转矢量形式的相机像面平移误差包括如下步骤：(31)得到统一的等效旋转轴；(32)根据相机像面平移误差和相机焦距得到统一的等效旋转轴下的旋转角度；(33)根据统一的等效旋转轴和统一的等效旋转轴下的旋转角度得到等效旋转矢量形式的相机像面平移误差。4.根据权利要求3所述的基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，其特征在于：在步骤(31)中，统一的等效旋转轴为l＝[δ
v
ꢀ‑
δ
u 0]
T
；其中，l为统一的等效旋转轴，δ
v
为相机光轴在像面纵向方向的平移量，δ
u
为相机光轴在像面横向方向的平移量。5.根据权利要求3所述的基于旋转参考坐标系的导航系统误差统一建模方法，其特征在于：在步骤(32)中，统一的等效旋转轴下的旋转角度为：其中，φ为统一的等效旋转轴下的旋转角度，f为相机焦距长度，δ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大轶，孙博文，李茂登，邓润然，朱卫红，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：