星敏感器姿态测量算法研究

摘要：

针对传统矢量定姿方法精度较低的问题,研究了主流的星敏感器多矢量天文定姿算法,从理论上对奇异值分解(singular value decomposition,SVD)算法、双矢量定姿加研究背景算法、最小二乘(least square,LS)算法、四元数估计(quaternion estimator,QUEST)算法和线性估计算法进行了详细推导.其中,线性估计算法先将各矢量对的坐标变换等式分散表示,推导出对应的四元数形式,再联立所有矢量的坐标变换等式,基于长方矩阵的Moore-Penrose伪逆运算对二次四元数矩阵方程线性化,再在此基础上考虑随机噪声的影响对一次四元数矩阵方程进行鲁棒性操作,具有良好的创新性与实用性.以最小化Wahba损失函数为 目标,对定姿算法的性能进行对比分析.仿真和实验结果表明,线性估计算法较之于其余4种算法,具有更快的解算速度、更高的定姿精度.

关键词：星敏感器、姿态确定、线性估计、多矢量

所属期刊栏目：45

分类号：V448.22(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金资助课题

在线出版日期：2023-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：822-830