一种仅用角度信息的GEO轨道卫星自主控制方法

摘要

本发明提供了一种仅用角度信息的GEO轨道卫星自主控制方法，步骤：修正星敏感器、红外地球敏感器的在轨偏差；计算地心单位矢量在惯性赤道坐标系中的投影；计算当前卫星与理想定点之间的经纬度偏差，将结果作为滤波观测量。将C_W方程作为系统方程，利用卡尔曼递推办法估计出卫星的赤经赤纬；利用结果将确定卫星当前姿态控制的基准坐标系。再次利用星敏感器信息，计算卫星的姿态偏差，作为系统控制输入。重复上述步骤，实现卫星的自主连续导航和自主姿态控制。本发明仅通过星上敏感器观测，进行航天器位置自主星上解算和自主姿态控制，解决因无法全球布设测控网络和测控成本高的问题，从而实现卫星的自主运行，提高卫星的生存力。

主权项

一种仅用角度信息的GEO轨道卫星自主控制方法，其特征在于包括如下步骤： ①修正星敏感器、红外地球敏感器的在轨偏差； ②利用红外地球敏感器确定的地心方向单位矢量在卫星本体坐标系下的投影，结合通过星敏感器测量信息，计算得到的本体系与惯性系之间转换关系，计算地心单位矢量在惯性赤道坐标系中的投影； ③利用地心矢量在惯性赤道坐标系中的投影，计算卫星的赤经赤纬，结合星上时间，计算当前卫星与理想定点之间的经纬度偏差，将结果作为滤波观测量； ④将C_W方程作为系统方程，利用卡尔曼递推办法估计出卫星的赤经赤纬；利用结果确定卫星当前姿态控制的基准坐标系； ⑤再次利用星敏感器信息，计算卫星的姿态偏差，作为系统控制输入； ⑥重复上述步骤，实现卫星的自主连续导航和自主姿态控制。