[發明專利]一種多敏感器數據與軌道信息時間同步方法

有效

• 申請號: 201711008512.2
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107747953B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 謝任遠;沈怡颹;余維;吳敬玉;陸智俊
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

1.一種多敏感器數據與軌道信息時間同步方法，其特征在于，包含以下步驟：

S1、獲取陀螺組合數據的敏感時刻；具體為：通過向陀螺組合發送采集角度增量的指令，以主動采集陀螺組合的角度增量，同時讀取并鎖存當前的星上時間，得到陀螺組合數據的敏感時刻T(k)；

S2、確定軌道計算時刻；具體為：將陀螺組合數據的敏感時刻T(k)定義為軌道計算時刻t_orbit(k)，即：t_orbit(k)＝T(k)；

S3、采集星敏感器的融合姿態數據QRs(1..4)和融合姿態曝光時間數據DateMes；

其中，所述的融合姿態曝光時間數據DateMes包含：姿態四元數相對于曝光時刻的ETR同步信號的脈沖個數計數值syncCnt_j(k)，以及姿態四元數相對于ETR同步信號的時間偏差值datation_j(k)；

S4、根據計算機數據及星敏感器的融合姿態曝光時間數據，計算星敏感器的曝光時刻；具體包含以下步驟：

S41、獲取計算機數據，包括：由計算機計數的ETR同步信號的脈沖個數計數值SYNC_AOCC_i(k)，以及當前周期ETR同步信號的下降沿時刻T_AOCC；

S42、通過對星敏感器的脈沖個數計數值正確性的判斷，計算得到星敏感器的曝光時刻，即：

SYNC_AOCC_i(k)-SYNC_AOCC_i(k-1)＝syncCnt_j(k)-syncCnt_j(k-1)時，判斷星敏感器的脈沖個數計數值正確，計算曝光時刻t_Mes(k)為：

t_Mes(k)＝T_AOCC_i+datation_j(k)×X×10^-6-P；

其中，P表示ETR同步信號的一個周期；

S5、根據星敏感器的曝光時刻與軌道計算時刻，計算得到因時間差引起的偏差四元數；

S6、計算得到與軌道計算時間同步后的星敏感器的姿態四元數。

2.如權利要求1所述的多敏感器數據與軌道信息時間同步方法，其特征在于，所述的S3中，具體為：通過總線采集星敏感器的融合姿態數據QRs(1..4)和融合姿態曝光時間數據DateMes。

3.如權利要求2所述的多敏感器數據與軌道信息時間同步方法，其特征在于，所述的融合姿態數據QRs(1..4)為融合姿態四元數，包含星敏感器輸出的原始姿態四元數q_mesRc。

4.如權利要求3所述的多敏感器數據與軌道信息時間同步方法，其特征在于，所述的S5中，具體包含以下步驟：

S51、計算星敏感器的曝光時刻與軌道計算時刻的時間偏差Δt_Mes(k)為：Δt_Mes(k)＝t_Mes(k)-t_orbit(k)；

S52、根據軌道運行規律，計算由時間偏差引起的偏差四元數Q_mes0mes為：

其中，ω_o表示軌道角速度。

5.如權利要求4所述的多敏感器數據與軌道信息時間同步方法，其特征在于，所述的S6中，具體為：根據星敏感器的融合姿態數據QRs(1..4)中的原始姿態四元數q_mesRc，利用偏差四元數Q_mes0mes，計算經時間偏差同步后的星敏感器姿態四元數q_mes0Rc為：