无陀螺卫星姿态的二阶插值非线性滤波估计

摘要

采用四元数作为姿态描述参数,提出了一种确定无陀螺卫星姿态的新方法,即二阶插值非线性姿态估计算法,它能够利用星敏感器提供的矢量观测信息准确地估计三轴稳定卫星的姿态.这种姿态估计算法的实现非常简单,其运算量与传统的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法相当,但滤波性能却与基于二阶泰勒级数近似得到的非线性姿态估计算法一致.而且,在二阶插值非线性姿态估计算法中,不会遇到由四元数正交约束所造成的协方差阵奇异性问题.