主权项 |
一种基于多敏感器的定姿系统,其特征在于:包括敏感子系统(1)、信号采集及预处理子系统(2)、综合处理子系统(3);所述的敏感子系统(1)集成了星敏感探头(11)、太阳敏感探头(12)、光纤陀螺(13)和三轴磁场探头(14)这四类敏感部件,其中星敏感探头(11)和太阳敏感探头(12)分别实现对星光信息和太阳光信息的敏感,将星光信息和太阳光信息转换成相应的电信号并进行跟随和放大;安装时,星敏感探头(11)和太阳敏感探头(12)的敏感光轴夹角为90度;光纤陀螺(13)完成对三个相互垂直方向上惯性信息的敏感,并将其转换成相应的电信号;三轴磁场探头(14)完成对三个相互垂直方向上地磁信息的敏感,并将其转换成相应的电信号;星光信息、太阳光信息、地磁信息和惯性信息一起送入信号采集及预处理子系统(2);信号采集及预处理子系统(2)包括A/D转换模块(21)、FPGA芯片(22)、配置芯片(23)、SRAM或SDRAM存储器(24)、时钟电路(25)和电源模块(26),其中A/D转换模块(21)和FPGA芯片(22)将从敏感子系统(1)传来的星光信息转换成数字信号,完成星图数据的预处理,以及对太阳光信息、地磁信息和惯性信息的平滑,并将处理后的结果送入综合处理子系统(3)中;时钟电路(25)为FPGA芯片(22)提供时钟信号,配置芯片(23)为FPGA芯片(22)存储软件程序,SRAM或SDRAM存储器(24)为FPGA芯片(22)提供存储空间,电源模块(26)为信号采集及预处理子系统(2)提供电源;信号采集及预处理子系统(2)控制对上述四种信息进行平滑和预处理后,送入综合处理子系统(3);综合处理子系统(3)包括电平转换接口电路(31)、DSP或ARM处理器芯片(32)、外扩Flash存储器(33)、SRAM或SDRAM存储器(34)、电源模块(35)、时钟电路(36)和串口扩展模块(37),其中电平转换接口电路(31)、DSP或ARM芯片(32)和串口扩展模块(37)接收来自信号采集及预处理子系统(2)的数据,完成星图识别和星光信息解算,并联合太阳光信息、地磁信息和惯性信息实现集成定姿系统的融合定姿;时钟电路(36)为DSP或ARM芯片(32)提供时钟信号,外扩Flash存储器(33)为DSP或ARM芯片(32)存储软件程序,SRAM或SDRAM存储器(34)为DSP或ARM芯片(32)提供数据存储空间,电源模块(35)为综合处理子系统(3)提供电源;综合处理子系统(3)将接收到的经平滑和预处理后的星光信息、太阳光信息、地磁信息和惯性信息进行同步处理,采用基于蚁群粒子滤波算法的组合定姿方法,实现系统的姿态确定。 |