[發明專利]一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法

有效

• 申請號: 202010108610.9
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111220179B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 張玉花;肖東東;操宏磊;張超;施桂國;陳紓
• 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
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

1.一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、啟動標定流程，判斷當前周期T是否存在正常工作的星敏感器；當存在正常工作的星敏感器時，進入步驟二；否則退出標定流程；

步驟二、判斷 正常工作的星敏感器是否處于對火星探測器的姿態測量模式，當星敏感器處于對火星探測器的姿態測量模式時，進入步驟三；否則將正常工作的星敏感器切換至對火星探測器的姿態測量模式，進入步驟三；

步驟三、計算各星敏感器與火星探測器中的光學導航敏感器的姿態差x_k；k為星敏感器序號；

步驟四、采用標定算法，對各星敏感器與光學導航敏感器的姿態差進行標定，得到各星敏感器的標定姿態差y_k；

步驟五、判斷各星敏感器的標定姿態差y_k是否完成標定；當該星敏感器的標定姿態差y_k完成標定，結束該星敏感器與光學導航敏感器的姿態差標定工作；否則對該星敏感器繼續進行姿態差標定。

2.根據權利要求1所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述步驟一中，判斷星敏感器是否正常工作的方法為：

當該星敏感器的星敏基準模值為0.9-1.1時，認為該星敏感器正常工作；否則認為星敏感器為非正常工作。

3.根據權利要求2所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述步驟三中，姿態差x_k的計算方法為：

分別求各星敏感器到光學導航敏感器的姿態四元數，即為各星敏感器與光學導航敏感器的姿態差。

4.根據權利要求3所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述姿態差包括4個姿態分量。

5.根據權利要求4所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述步驟四中，標定姿態差y_k的計算方法為：

式中，y_k-1為上一周期該星敏感器與光學導航敏感器的標定姿態差；初始值為0；

τ為標定參數；

T為采樣周期。

6.根據權利要求5所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述τ為0.5；T為0.5s。

7.根據權利要求6所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述步驟五中，各星敏感器的標定姿態差y_k是否完成標定的判斷方法為：

當在連續檢測時長t內，該星敏感器各周期的標定姿態差y_k中的4個姿態分量的標準差均小于0.00001時，認為該星敏感器的標定姿態差y_k完成標定。

8.根據權利要求7所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述連續檢測時長t為10min。

9.根據權利要求8所述的一種光學導航敏感器的慣性基準時空精確對準方法，其特征在于：所述步驟五中，當該星敏感器的標定姿態差y_k未完成標定時，延長連續檢測時長t，重復步驟四至步驟五，對該星敏感器繼續進行姿態差標定。