一种星敏感器/陀螺组合卫星姿态确定算法

摘要

为满足遥感卫星对于高精度姿态信息的需求,提出了一种星敏感器/陀螺组合的卫星姿态确定算法.针对用QUEST算法计算星敏感器输出的姿态四元数时判断四元数正负的问题,根据幂法求解特征向量的原理对算法进行了改进.在此基础上,根据扩展卡尔曼滤波(EKF)原理,将星敏感器和陀螺输出的四元数差作为EKF的量测量,来补偿陀螺的漂移.此算法既在处理星敏感器矢量信息时利用QUEST算法获得连续最优四元数解,又补偿了陀螺仪 的漂移误差,提高姿态确定的精度.仿真结果表明:该算法使卫星的姿态角误差和角速度误差都能收敛至零,姿态角误差估计精度达到0.003°、角速度误差估计精度达到0.03°/h.