复用太阳电池电流量的太阳矢量确定方法设计

摘要

姿态确定系统是卫星控制的基础和前提,太阳矢量是卫星姿态确定最常用的信息,为测量太阳矢量信息通常需要配备太阳敏感器.由于微纳卫星对星载设备的质量、体积、功耗、成本等的要求非常严格,因此可以采用复用多片非共面电池片电流信息的测量方案;通过对微纳卫星体贴电池片电流信息的处理得到太阳矢量.本文针对利用电池片电流模拟量信息确定太阳矢量的问题,采用单位矢量坐标描述太阳矢量,进一步考虑某一电池片电流测量误差对太阳矢量确定的影响,利用测量噪声的高斯公式建立单位球内矢量为太阳矢量的概率密度模型,结合最大似然法和预估误差模型计算出所有单位矢量为太阳矢量的概率,从而为单位球内所有矢量分配相应权重,进而设计太阳矢量的确定方法.最后通过仿真验证了该方法的可行性.结果表明:采用体贴电池片立方体布局,入射角误差为3°～25°的条件下,最大似然估计法确定太阳矢量方位角的误差均值为3.88°,高度角的误差均值为2.08°.