一种适用于星敏感器的自主预报方法

摘要

本发明提供一种满足飞行器在大角速度机动时纯采用星敏感器进行姿态测控要求的适用于星敏感器的自主预报方法。步骤包括：计算四元素偏差Δq；计算从T1时刻的姿态到T2时刻姿态转轴的转角Φ12；结合ΔT＝T2-T1，计算星敏感器角速度为|ω|＝Φ12/ΔT；根据T2时刻的姿态四元数q′预报T3时刻的姿态四元数q″′＝q′Δq′；利用预报的当前时刻T3姿态四元数q″′搜索出当前时刻T3星敏感器视场内所有恒星，并预报出这些恒星的星像坐标；本发明根据星敏感器最新两帧输出姿态，自主预报后续任何时刻的姿态，并根据预报的姿态来预报视场内所有恒星的预报星像坐标；由于预报后视场内所有恒星都为已知恒星，因此避免了获取未知恒星的过程，从而提高了所获取恒星信息的可靠性。

主权项

一种适用于星敏感器的自主预报方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：根据连续两帧T1时刻和T2时刻的姿态四元数，计算四元素偏差Δq；步骤二：根据四元数的定义，利用四元素偏差Δq计算从T1时刻的姿态到T2时刻姿态转轴的转角Φ12；步骤三：结合ΔT＝T2‑T1，计算星敏感器角速度为|ω|＝Φ12/ΔT；步骤四：读取系统当前时间T3，根据计算的星敏感器角速度计算T2时刻的姿态到T3时刻姿态转轴的转角Φ23＝|ω|(T3‑T2)；步骤五：利用角Φ23、T1时刻和T2时刻的姿态四元数计算四元素偏差Δq，计算T2时刻和T3时刻的姿态四元数计算四元素偏差Δq′；步骤六：根据T2时刻的姿态四元数q′预报T3时刻的姿态四元数q″′＝q′Δq′；步骤七：利用预报的当前时刻T3姿态四元数q″′搜索出当前时刻T3星敏感器视场内所有恒星，并预报出这些恒星的星像坐标；步骤八：以预报的恒星坐标为中心，从星图小区域内获取相应的实际星像位置；步骤九：对这些获取的实际星像位置进行进一步确认；步骤十：利用确认后的实际星像位置计算当前时刻T3的实际姿态，并把计算当前时刻T3的实际姿态发送给导航计算机。