高精度星相机视轴漂移修正及在轨评价

摘要

高精度星相机是实现立体测绘卫星定姿精度的核心仪器,其视轴漂移误差是影响姿态确定精度的重要因素。为了实现在轨实时测量星相机视轴变化情况,文章提出了一种基于光学自准直原理构建测量光路,通过监视基准光斑位置变化得到星相机视轴在轨实时变化量的方法,并利用星相机视轴漂移量实时修正在轨实时测量的姿态四元数,最后对星相机之间夹角变化情况进行了试验验证。试验结果表明:采用本算法修正后星相机之间的夹角长期低频误差得到有效去除,有利于降低地面处理系统标校的频率和次数;在单条航线内星相机之间的夹角最大误差为0.74″(3σ),且受视轴漂移修正算法的影响极小;通过进一步计算得到的单台星相机总误差为0.50″(3σ),低频误差为0.30″(3σ),噪声等效角为0.48″(3σ),通过以上数据可以说明星相机具有良好的精度。文章研究的处理方法可以为立体测绘卫星地面数据处理提供参考。