用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法，包括步骤：计算星图转角α；计算星图平移量(Δx,Δy)；根据星图转角α和星图平移量(Δx,Δy)计算惯性角速度。本发明专利技术还提供相应的系统。本发明专利技术可以在敏感器完成星图识别前提供角速度信息，解决了以往算法在没有连续有效姿态四元数的条件下不能完成角速度输出功能，大幅度放宽了限制条件。角速度的算法比较简单，总体上计算量很小，对于星敏感器处理器速度，各项功能的正常完成影响很小。在控制系统实际使用方面，可以在飞行器发射入轨阶段，能够快速、并可靠地输出角速度信息，用于速率阻尼、姿态快速机动等各种控制模式，从提高系统可靠性等工程应用方面，有着很大实际意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的技术。
技术介绍
星敏感器姿态测量精度高、产品性能可靠，在空间飞行器上的应用广泛。部分星敏感器产品根据前后拍的姿态的变化估算并输出惯性角速度，完成这种方法的条件是星敏感器需要运行在正常跟踪、并姿态确定数据有连续有效。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术解决的技术问题是提出一种采用星敏感器中星点位置变化来估算角速度的方法，通过星点位置变化与角度变化之间的关系估算角速度，可消除星敏感器须有连续姿态确定数据的比较苛刻的条件，以改善产品使用适应性。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下的技术方案实现的。根据本专利技术的一个方面，提供一种用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法，包括如下步骤:步骤1:计算星图转角α ；步骤2:计算星图平移量(Δχ, Δ y)； 步骤3:根据所述星图转角α和星图平移量(Λχ，Δ y)计算惯性角速度。优选地,所述步骤I,具体为，第i和第j个星点间相对位置矢量(幻的计算公式为:qy (k) = (x.1k) — Xj(Jt), y^k) — yj (Ic))式中:(Xi (k)，Yi (k))为k时刻第i个星点的标定位置，i = 1，2，...，η,Ii (k) -Yj (k))为k时刻第j个星点的标定位置，j = I, 2,..., η ；k时刻的星点相对位置矢量10)和k+1时刻的星点相对位置矢量4(6 + 1)之间的夹角au(k+l)的计算公式如下:

【技术保护点】
一种用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：计算星图转角α；步骤2：计算星图平移量(Δx,Δy)；步骤3：根据所述星图转角α和星图平移量(Δx,Δy)计算惯性角速度。

【技术特征摘要】
1.一种用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:计算星图转角α ； 步骤2:计算星图平移量(Δχ, Ay)； 步骤3:根据所述星图转角α和星图平移量(ΛΧ，Δγ)计算惯性角速度。2.根据权利要求1所述的用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法，其特征在于，所述步骤I，具体为， 第i和第j个星点间相对位置矢量务,(幻的计算公式为: 4,j (^) = (X, ik) - Xj(k\ (k) - yj(k)) 式中:(Xi (k), Yi (k))为k时刻第i个星点的标定位置，i = I, 2,..., n, Cyi (k)-y」(k))为k时刻第j个星点的标定位置，j = I, 2,..., η ； k时刻的星点相对位置矢量免,(&)和k+Ι时刻的星点相对位置矢量h(t + l)之间的夹角a ij (k+1)的计算公式如下:3.根据权利要求2所述的用星敏感器星点位置变化估算星体角速度的方法，其特征在于，所述步骤2，具体为， 第k时刻各星点在空间中的位置(Xi' (k)，y/ (k))计算公式如下:Xi! (k) = Xi (k).cos a (k+1)-Ji (k).sin a (k+1) Yi! (k) = Xi (k).sin α (k+1) +Ji (k).cos a (k+1) 星点位置平移量计算公式如下:Δ Xi (k+1) = Xi (k+1) -Xi! (k)Δ Yi (k+1) = Yi (k+1) -Yi 丨(k) 对η个平移...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德安，周胜良，
申请(专利权)人：上海新跃仪表厂，
类型：发明
国别省市：