[發(fā)明專利]一種基于冗余金字塔太陽敏感器的太陽矢量確定方法

在審

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• 申請日: 2022-07-06
• 公開（公告）號: CN115112118A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 駱州淮;譚明朗;劉曉坤;陽光烈;吳凡;金益輝;宋斌
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02;G01C21/16;G01C21/24;G06F17/18
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 孫瑜

1.一種基于冗余金字塔太陽敏感器的太陽矢量確定方法，其特征在于，所述基于冗余金字塔太陽敏感器的太陽矢量確定方法應用于太陽矢量的全天候測量，采用兩個金字塔太敏相互垂直安裝方式，第一太敏平行于OCU原點坐標系的X_cOY_c面，第二太敏平行于OCU原點坐標系的Z_cOY_c面；所述方法包括步驟：

步驟1：對兩個金字塔太敏輸出的8個通道的電流信號進行降序排列并取最大的四個電流；

步驟2：根據(jù)步驟1得到的四個最大電流，計算有效電流個數(shù)；

步驟3：設計太陽單位矢量確定方法，包括三電流法、兩電流法以及遞推估計法；

步驟4：根據(jù)步驟2得到的有效電流個數(shù)，以及步驟3設計的三電流法、兩電流法以及遞推估計法確定太陽單位矢量在星體本體系下的坐標

2.如權利要求1所述的一種基于冗余金字塔太陽敏感器的太陽矢量確定方法，其特征在于，所述步驟1包括步驟：

步驟11：根據(jù)太陽入射角與金字塔太敏各太陽能電池片輸出電流的關系，通過多項式擬合的方式得到兩者之間的函數(shù)表達式；

步驟12：太陽光照射在金字塔第一太敏、第二太敏的四塊太陽能電池片上，太敏根據(jù)太陽光的入射角度輸出8個通道的電流信號，依次為I_a1、I_a2、I_a3、I_a4、I_b1、I_b2、I_b3、I_b4；

步驟13：將8個通道的電流信號按照數(shù)值大小降序排列，依次記為I₁、I₂、I₃、I₄、I₅、I₆、I₇、I₈；記下相應順序的太陽能電池片平面法向在星體本體系下的坐標為U₁、U₂、U₃、U₄、U₅、U₆、U₇、U₈；在8個通道的電流信號中選擇最大的4個電流I₁、I₂、I₃、I₄及相應的坐標U₁、U₂、U₃、U₄。

3.如權利要求2所述的一種基于冗余金字塔太陽敏感器的太陽矢量確定方法，其特征在于，所述步驟2包括步驟：

步驟21：判斷I₁、I₂、I₃、I₄中是否同時存在電流I_a2和I_b4，若不存在則直接選擇最大的3個電流即I₁、I₂、I₃以及對應的坐標U₁、U₂、U₃；若同時存在電流I_a2和I_b4則去掉電流I_b4，將剩下的三個電流重新降序排列得I₁、I₂、I₃，并記錄對應的坐標U₁、U₂、U₃；

步驟22：設置有效電流閾值為η，將步驟21得到的電流I₁、I₂、I₃分別與有效電流閾值η進行比較，大于閾值即為有效電流，合計有效電流個數(shù)為n。

4.如權利要求3所述的一種基于冗余金字塔太陽敏感器的太陽矢量確定方法，其特征在于，所述步驟3包括步驟：

當步驟2計算得到的有效電流個數(shù)n＝0或n＝1時，通過地推估計法確定太陽矢量，具體如下：

其中和分別為當前拍和前一拍的本體系相對慣性系的坐標變換矩陣，和分別為當前拍和前一拍太陽單位矢量在星體本體系下的坐標。