一种基于ESOQPF和UKF主从滤波的微小卫星姿态确定方法

摘要

本发明涉及一种基于ESOQPF和UKF主从滤波的微小卫星姿态确定方法。首先建立微小卫星系统状态空间模型，进行姿态确定滤波初始化；然后以姿态四元数为状态变量，将ESOQPF作为主滤波器估计姿态四元数，将估计出来的四元数转换为相应的姿态角；以陀螺漂移为状态变量，将UKF作为从滤波器估计陀螺漂移。本发明在保证姿态估计精度的同时，从两个方面降低了计算量，缩短了定姿过程。一方面，利用ESOQPF和UKF进行主从滤波，即将姿态四元数与陀螺漂移分开估计；另一方面，ESOQPF估计姿态四元数时将QPF算法与ESOQ2算法相结合，利用QPF算法计算出Davenport矩阵，然后利用ESOQ2算法直接计算出该矩阵最大特征值所对应的特征向量。该方法适用于有陀螺配置模式下，基于矢量观测的微小卫星姿态确定。