一种基于陀螺测量信息的相对姿态确定方法技术

技术编号:8347399 阅读:211 留言:0更新日期:2013-02-20 23:48
本发明专利技术公开了一种基于陀螺测量信息的相对姿态确定方法,包括以下步骤:(1)确定卫星初始姿态,所述初始姿态利用起始点t0时刻卫星本体相对惯性系的四元数为q0表示;(2)估计卫星的陀螺常值漂移,分别获得所述陀螺在俯仰、偏航、滚动方向上的常值漂移值;(3)根据所述初始姿态和所述常值偏移值确定卫星的相对姿态,所述卫星的相对姿态在每个姿态确定周期中,采用前一个周期卫星的相对姿态和本周期内角度增量累加的方式获得。该方法利用陀螺短时间内精度较高、漂移变化较小、起始点定姿精度较高的特点,实现对卫星相对姿态的高精度测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
高精度测绘卫星一般利用星敏感器和陀螺联合进行绝对姿态确定,要求姿态确定精度为2.4" (3σ)。由于星敏感器测量误差除随机部分为3" (3 σ)外,还包含幅值为8"左右的低频误差,采用传统的星敏感器和陀螺组合定姿的方法难以实现指标要求。考虑到陀螺的短期精度非常高,只是缺少绝对基准,因此利用陀螺的测量给出的一段时间内的相对姿态信息,能达到指标要求,实现测绘卫星的高精度姿态确定指标要求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是针对现有技术的不足,本专利技术针对短时间内要求定姿精度较高的卫星,原有的星敏、陀螺联合定姿已经不能满足指标要求,提出了,该方法利用陀螺短时间内精度较高、漂移变化较小、起始点定姿精度较高的特点,实现对卫星相对姿态的高精度测量。本专利技术的技术解决方案是,包括以下步骤(I)确定卫星初始姿态,所述初始姿态利用起始点&时刻卫星本体相对惯性系的四元数为qci表示;(2)估计卫星的陀螺常值漂移,分别获得所述陀螺在俯仰、偏航、滚动方向上的常值漂移值;(3)根据所述初始姿态和所述常值偏移值确定卫星的相对姿态,所述卫星的相对姿态在每个姿态确定周期中,采用前一个周期卫星的相对姿态和本周期内角度增量累加的方式获得。进一步的,在本专利技术所述基于陀螺测量信息的相对姿态确定方法中,所述本周期内角度增量得到的qMW根据下式确定,权利要求1.,其特征在于以下步骤 (1)确定卫星初始姿态,所述初始姿态利用起始点h时刻卫星本体相对惯性系的四元数为qo表示; (2)估计卫星的陀螺常值漂移,分别获得所述陀螺在俯仰、偏航、滚动方向上的常值漂移值; (3)根据所述初始姿态和所述常值偏移值确定卫星的相对姿态,所述卫星的相对姿态在每个姿态确定周期中,采用前一个周期卫星的相对姿态和本周期内角度增量累加的方式获得。2.如权利要求I所述的,其特征在于,所述本周期内角度增量得到的qMW根据下式确定,全文摘要本专利技术公开了,包括以下步骤(1)确定卫星初始姿态,所述初始姿态利用起始点t0时刻卫星本体相对惯性系的四元数为q0表示;(2)估计卫星的陀螺常值漂移,分别获得所述陀螺在俯仰、偏航、滚动方向上的常值漂移值;(3)根据所述初始姿态和所述常值偏移值确定卫星的相对姿态,所述卫星的相对姿态在每个姿态确定周期中,采用前一个周期卫星的相对姿态和本周期内角度增量累加的方式获得。该方法利用陀螺短时间内精度较高、漂移变化较小、起始点定姿精度较高的特点,实现对卫星相对姿态的高精度测量。文档编号G01C21/16GK102937450SQ20121043377公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日专利技术者王淑一, 张春青, 陈超, 雷拥军, 宗红, 刘祥, 陈义庆 申请人:北京控制工程研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于陀螺测量信息的相对姿态确定方法,其特征在于以下步骤:(1)确定卫星初始姿态,所述初始姿态利用起始点t0时刻卫星本体相对惯性系的四元数为q0表示;(2)估计卫星的陀螺常值漂移,分别获得所述陀螺在俯仰、偏航、滚动方向上的常值漂移值;(3)根据所述初始姿态和所述常值偏移值确定卫星的相对姿态,所述卫星的相对姿态在每个姿态确定周期中,采用前一个周期卫星的相对姿态和本周期内角度增量累加的方式获得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王淑一张春青陈超雷拥军宗红刘祥陈义庆
申请(专利权)人:北京控制工程研究所
类型:发明
国别省市:

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