[發明專利]太陽敏感器標定方法及系統

有效

• 申請號: 201610305717.6
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105783944B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 陳小前;繩濤;宋新;楊磊;趙勇;白玉鑄;陳利虎
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京奧文知識產權代理事務所(普通合伙) 11534
• 代理人: 張文;陰亮

1.太陽敏感器標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

11)計算瞬時平赤道平春分點坐標系下的第一太陽位置矢量；以及根據太陽敏感器所處的測量點的地理位置計算地固坐標系下的太陽方位角和太陽高度角；

12)根據所述第一太陽位置矢量計算地固坐標系下的第二太陽位置矢量；

13)根據所述太陽方位角、所述太陽高度角和所述第二太陽位置矢量計算地理坐標系下的第一太陽方向矢量；

14)根據所述第一太陽方向矢量計算太陽敏感器測量坐標系下的標準太陽方向矢量；

15)根據計算太陽敏感器的測量誤差矩陣，其中，R_error是太陽敏感器的測量誤差矩陣；是太陽敏感器所檢測的實測太陽方向矢量；是標準太陽方向矢量。

2.根據權利要求1所述的標定方法，其特征在于，用最小二乘法多次優化太陽敏感器的測量誤差矩陣。

3.根據權利要求1或2所述的標定方法，其特征在于，所述太陽敏感器測量坐標系與所述地理坐標系保持方向一致。

4.根據權利要求3所述的標定方法，其特征在于，所述地理坐標系的坐標軸采用北西天定義。

5.太陽敏感器標定系統，其特征在于，包括太陽方向矢量實測子系統(100)和標準太陽方向矢量計算子系統(200)和誤差計算子系統；所述太陽方向矢量實測子系統(100)包括太陽敏感器(130)，所述太陽敏感器(130)用于獲得實測太陽方向矢量；所述標準太陽方向矢量計算子系統(200)包括第一計算單元、第二計算單元、第三計算單元、第四計算單元和第五計算單元；其中：

所述第一計算單元用于計算瞬時平赤道平春分點坐標系下的第一太陽位置矢量；所述第二計算單元用于根據太陽敏感器(130)所處的測量點的地理位置計算地固坐標系下的太陽方位角和太陽高度角；

所述第三計算單元用于根據所述第一太陽位置矢量計算地固坐標系下的第二太陽位置矢量；所述第四計算單元用于根據所述太陽方位角、所述太陽高度角和所述第二太陽位置矢量計算地理坐標系下的第一太陽方向矢量；所述第五計算單元用于根據所述第一太陽方向矢量計算太陽敏感器測量坐標系下的標準太陽方向矢量；所述誤差計算子系統用于根據計算太陽敏感器(130)的測量誤差矩陣；其中R_error是太陽敏感器(130)的測量誤差矩陣；是太陽敏感器(130)所檢測的實測太陽方向矢量；是標準太陽方向矢量。

6.根據權利要求5所述的標定系統，其特征在于，所述太陽方向矢量實測子系統(100)包括所述太陽敏感器(130)、水平測試平臺(120)和兩個水平儀(140、150)；其中：

所述太陽敏感器(130)設置于所述水平測試平臺(120)；所述水平測試平臺(120)包括直板狀支撐臺(121)和多個支撐腿；多個所述支撐腿分別位于所述直板狀支撐臺(121)的兩端；至少位于所述直板狀支撐臺(121)一端的所述支撐腿為可升降支撐腿；兩個所述水平儀(140、150)設置于所述直板狀支撐臺(121)以確保其處于水平面內。

7.根據權利要求6所述的標定系統，其特征在于，所述支撐腿的數量為三個，分別為第一支撐腿(122)、第二支撐腿(123)和第三支撐腿(124)；其中：

所述第一支撐腿(122)位于所述直板狀支撐臺(121)一端的中部；所述第二支撐腿(123)和第三支撐腿(124)位于所述直板狀支撐臺(121)的另一端；所述第二支撐腿(123)和所述第三支撐腿(124)為所述可升降支撐腿。