專利名稱：基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星姿態(tài)確定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法。
背景技術(shù)：
在多種衛(wèi)星姿態(tài)敏感器中，星敏感器的姿態(tài)確定精度最高，隨著人類對太空的進一步探索，對衛(wèi)星的姿態(tài)確定與控制精度提出更高的要求，因此，星敏感器在衛(wèi)星姿態(tài)確定系統(tǒng)中的使用越來越多。星敏感器透鏡在惡劣的太空工作環(huán)境下長時間工作后會產(chǎn)生較嚴(yán)重的透鏡畸變，另外，太空劇烈變化的環(huán)境溫度會使星敏感器透鏡的畸變程度發(fā)生實時的變化。但是現(xiàn)有的星敏感器透鏡畸變標(biāo)定方法無法標(biāo)定星敏感器透鏡的溫度畸變項，精度普遍不高，所以對星敏感器溫度透鏡畸變進行實時的在軌標(biāo)定在實際工程中有較大的應(yīng)用價值，研究如何消除包括星敏感器透鏡溫度畸變在內(nèi)的透鏡畸變對于星敏感器成像造成的不利影響對于提高衛(wèi)星姿態(tài)確定及控制的精度是很有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的星敏感器透鏡畸變標(biāo)定方法無法標(biāo)定星敏感器透鏡的溫度畸變項，以及現(xiàn)有的衛(wèi)星姿態(tài)確定方法存在精度不高的問題，而提出基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法。本發(fā)明中的基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法按以下步驟進行:步驟一、計算第i顆目標(biāo)恒星與第j顆目標(biāo)恒星的測量星角距對透鏡畸變系數(shù)的導(dǎo)數(shù)，具體表達式如下，其中a為透鏡畸變系數(shù)，Xi, Xj, yn Yj分別為第i顆目標(biāo)恒星與第j顆目標(biāo)恒星成像點的X，Y方向坐標(biāo)，QnQj分別為第i顆目標(biāo)恒星與第j顆目標(biāo)恒星入射光與透鏡光軸的夾角，

權(quán)利要求
1.基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法，其特征在于基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法按以下步驟進行: 步驟一、計算第i顆目標(biāo)恒星與第j顆目標(biāo)恒星的測量星角距對透鏡畸變系數(shù)的導(dǎo)數(shù)，具體表達式如下，其中a為透鏡畸變系數(shù)，X1、Xj> Yi> Yj分別為第i顆目標(biāo)恒星與第j顆目標(biāo)恒星成像點的X，Y方向坐標(biāo)，分別為第i顆目標(biāo)恒星與第j顆目標(biāo)恒星入射光與透鏡光軸的夾角，
2.基于星敏感器透鏡畸變的衛(wèi)星姿態(tài)確定方法，其特征在于:所述衛(wèi)星姿態(tài)確定方法按以下步驟進行: 步驟一、星敏感器對目標(biāo)恒星成像得到星敏感器坐標(biāo)系下的成像點坐標(biāo)U，y, f)，其中X, I分別為成像點在X，I方向的坐標(biāo)大小，f為星敏感器透鏡的焦距；由成像點坐標(biāo)得到透鏡出射光與透鏡光軸的夾角β，其具體計算公式為:
全文摘要
基于星光矢量校正的在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法，它涉及在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法及衛(wèi)星姿態(tài)確定方法，本發(fā)明要解決現(xiàn)有的標(biāo)定方法無法標(biāo)定溫度畸變項，以及現(xiàn)有的衛(wèi)星姿態(tài)確定方法存在精度不高的問題。在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變的方法由目標(biāo)恒星成像點坐標(biāo)及星敏感器透鏡畸變公式計算得到恒星入射光與透鏡光軸的夾角，由入射光與透鏡光軸的夾角得到目標(biāo)恒星的光矢量方向，再根據(jù)多顆目標(biāo)恒星的光矢量方向夾角固定的原理在軌標(biāo)定星敏感器透鏡畸變。姿態(tài)確定方法由目標(biāo)恒星成像點坐標(biāo)及標(biāo)定得到的星敏感器透鏡畸變公式計算得到目標(biāo)恒星的星光矢量，再由星圖匹配確定衛(wèi)星姿態(tài)。本發(fā)明用于衛(wèi)星姿態(tài)確定技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號G01C25/00GK103234556SQ201310136159
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者耿云海, 孫亞輝, 肖盈瑩 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)