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题目:基于陀螺测量的星敏感器低频误差在线校准方法研究

关键词:姿态确定,低频误差,正交试验,陀螺误差

  摘要


随着航天事业的不断发展,对航天器姿态确定精度要求也越来越高,为提高姿态确定精度,人们从多方面入手开展研究,星敏感器低频误差的对姿态确定精度的影响也逐渐受到人们的重视,本文针对星敏感器低频误差在线校准问题展开研究。

从星敏感器低频误差的形成原因出发,研究了低频误差的模型,将低频误差看作是星敏感器主光轴受到的周期性小扰动,并仿真分析了低频误差对姿态确定精度的影响。

针对低频误差在线校准的问题,将乘性的低频误差等效变换成加性误差,设计扩展卡尔曼滤波算法对低频误差进行在线校准,并采用正交试验法和单因素法对低频误差校准方法的性能做出分析。

考察了低频误差校准方法的有效性,首先利用星敏感器实验数据建立了更加复杂的星敏感器误差模型,并对该模型进行评估,然后利用新建的星敏感器模型生成测量数据,并结合陀螺实测数据验证该方法的有效性。

针对陀螺测量系统误差进行标定,分析了陀螺测量系统的误差,并根据不同形式的误差设计相应的扩展卡尔曼滤波算法对误差进行标定,研究结果表明卫星只有做适当的机动,标定方案才能够实现误差标定。