專利名稱：基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星姿態(tài)確定技術(shù)領域，具體涉及基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法。
背景技術(shù)：
在多種衛(wèi)星姿態(tài)敏感器中，星敏感器的姿態(tài)確定精度最高，隨著人類對太空的進一步探索，對衛(wèi)星的姿態(tài)確定與控制精度提出更高的要求，因此，星敏感器在衛(wèi)星姿態(tài)確定系統(tǒng)中的使用越來越多。星敏感器透鏡在惡劣的太空工作環(huán)境下長時間工作后會產(chǎn)生較嚴重的透鏡畸變，另外，太空劇烈變化的環(huán)境溫度會使星敏感器透鏡的畸變程度發(fā)生實時的變化。但是現(xiàn)有的星敏感器透鏡畸變標定方法無法標定星敏感器透鏡的溫度畸變項，精度普遍不高，所以對星敏感器溫度透鏡畸變進行實時的在軌標定在實際工程中有較大的應用價值，研究如何消除包括星敏感器透鏡溫度畸變在內(nèi)的透鏡畸變對于星敏感器成像造成的不利影響對于提高衛(wèi)星姿態(tài)確定及控制的精度是很有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的星敏感器透鏡畸變標定方法無法標定星敏感器透鏡的溫度畸變項，以及現(xiàn)有的衛(wèi)星姿態(tài)確定方法存在精度不高的問題，而提出基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法。本發(fā)明中的基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法按以下步驟進行:步驟一、計算第i顆目標恒星與第j顆目標恒星的測量星角距對透鏡畸變系數(shù)的導數(shù)，具體表達式如下，其中a為透鏡畸變系數(shù)，Xi, Xj, yn Yj分別為第i顆目標恒星與第j顆目標恒星成像點的X，Y方向坐標，QnQj分別為第i顆目標恒星與第j顆目標恒星入射光與透鏡光軸的夾角，

權(quán)利要求
1.基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法，其特征在于基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法按以下步驟進行: 步驟一、計算第i顆目標恒星與第j顆目標恒星的測量星角距對透鏡畸變系數(shù)的導數(shù)，具體表達式如下，其中a為透鏡畸變系數(shù)，X1、Xj> Yi> Yj分別為第i顆目標恒星與第j顆目標恒星成像點的X，Y方向坐標，分別為第i顆目標恒星與第j顆目標恒星入射光與透鏡光軸的夾角，
2.基于星敏感器透鏡畸變的衛(wèi)星姿態(tài)確定方法，其特征在于:所述衛(wèi)星姿態(tài)確定方法按以下步驟進行: 步驟一、星敏感器對目標恒星成像得到星敏感器坐標系下的成像點坐標U，y, f)，其中X, I分別為成像點在X，I方向的坐標大小，f為星敏感器透鏡的焦距；由成像點坐標得到透鏡出射光與透鏡光軸的夾角β，其具體計算公式為:
全文摘要
基于星光矢量校正的在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法，它涉及在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法，本發(fā)明要解決現(xiàn)有的標定方法無法標定溫度畸變項，以及現(xiàn)有的衛(wèi)星姿態(tài)確定方法存在精度不高的問題。在軌標定星敏感器透鏡畸變的方法由目標恒星成像點坐標及星敏感器透鏡畸變公式計算得到恒星入射光與透鏡光軸的夾角，由入射光與透鏡光軸的夾角得到目標恒星的光矢量方向，再根據(jù)多顆目標恒星的光矢量方向夾角固定的原理在軌標定星敏感器透鏡畸變。姿態(tài)確定方法由目標恒星成像點坐標及標定得到的星敏感器透鏡畸變公式計算得到目標恒星的星光矢量，再由星圖匹配確定衛(wèi)星姿態(tài)。本發(fā)明用于衛(wèi)星姿態(tài)確定技術(shù)領域。
文檔編號G01C25/00GK103234556SQ201310136159
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者耿云海, 孫亞輝, 肖盈瑩 申請人:哈爾濱工業(yè)大學