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多敏感器卫星姿态确定的联邦滤波器设计

中国空间科学技术 2004年第3期24卷 7-13页

作者：顾冬晴王岩周文君秦永元西北工业大学西安710072

针对由惯性测量组件、星敏感器、数字式太阳敏感器和红外地球敏感器构成的卫星姿态确定系统 ,提出采用联邦滤波器进行信息融合。设计了多敏感器信息融合的联邦滤波器结构和算法 ,推导了卫星姿态确定的误差状态方程和各子系统的量测方程... 详细信息

针对由惯性测量组件、星敏感器、数字式太阳敏感器和红外地球敏感器构成的卫星姿态确定系统 ,提出采用联邦滤波器进行信息融合。设计了多敏感器信息融合的联邦滤波器结构和算法 ,推导了卫星姿态确定的误差状态方程和各子系统的量测方程。仿真分析结果表明 ,采用联邦滤波器对多敏感器卫星姿态确定系统进行信息融合 ,能够以较小的计算量实现高精度的信息融合。

关键词：敏感器卫星姿态联邦滤波器设计卡尔曼滤波惯性测量

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挠性卫星姿态快速机动控制

中国空间科学技术 2005年第1期25卷 53-59页

作者：张洪华黎康赵宇北京控制工程研究所北京100080

挠性卫星在快速机动中既要满足快速性要求, 又要抑制挠性附件产生的振动。文章提出了一种基于非约束模态方程的方波序列控制方法, 并给出了最小机动时间的方波规划方法。该方法不仅保证机动后无余振, 而且满足最快机动的要求; 此外, 由... 详细信息

挠性卫星在快速机动中既要满足快速性要求, 又要抑制挠性附件产生的振动。文章提出了一种基于非约束模态方程的方波序列控制方法, 并给出了最小机动时间的方波规划方法。该方法不仅保证机动后无余振, 而且满足最快机动的要求; 此外, 由于控制输出为方波, 因而适合卫星的喷气推力器控制模式和飞轮控制模式, 最后通过数字仿真验证了方波序列控制的有效性。

关键词：卫星姿态挠性附件推力器喷气数字仿真模态飞轮性要求控制序列

地影期间卫星姿态四元数产品对北斗精密单点定位的影响分析

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测绘学报 2023年第4期52卷 550-558页

作者：刘天骏陈渠森姜卫平陈华夏凤雨范曹明武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 湖北珞珈实验室湖北武汉430079 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 清华大学电子工程系北京100084

与分析中心保持一致的卫星姿态模型是精密单点定位(PPP)获得高精度定位的关键因素。本文基于武汉大学分析中心(WUM)提供的卫星姿态四元数产品,详细阐述了利用卫星姿态四元数计算偏航角的方法。针对卫星在太阳高度角较低的情况,分析了WUM... 详细信息

与分析中心保持一致的卫星姿态模型是精密单点定位(PPP)获得高精度定位的关键因素。本文基于武汉大学分析中心(WUM)提供的卫星姿态四元数产品,详细阐述了利用卫星姿态四元数计算偏航角的方法。针对卫星在太阳高度角较低的情况,分析了WUM对BDS-2/BDS-3所采用的姿态模型策略,并基于开源定位软件GAMP深入研究了不同的卫星姿态模型策略对BDS-2/BDS-3 PPP定位的影响。研究表明,在深地影时期,不一致的姿态模型会导致偏航角出现360°的差异,进而使相位缠绕和卫星天线相位中心改正出现分米级的偏差。在此期间,使用卫星姿态四元数产品,与名义姿态相比PPP的定位精度在东、北和天顶方向能分别提高约32%、29%和38%;相较于剔除姿态异常卫星策略(剔除远日点和近日点的卫星),PPP的定位精度在3个方向分别能提高约29%、25%和28%。因此,PPP用户应采用各分析中心提供的卫星姿态四元数产品进行天线相位中心改正(PCO)和相位缠绕改正,避免使用不一致的姿态模型导致PPP定位结果的可靠性降低。

关键词：卫星姿态四元数卫星姿态精密单点定位天线相位中心改正相位缠绕

卫星姿态误差对GOCE重力梯度精度的影响评估

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测绘科学技术学报 2021年第2期38卷 136-141,147页

作者：赵宇鹏于锦海梁磊徐焕中国科学院计算动力学重点实验室北京100049 中国科学院地球与行星科学学院北京100049 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院湖北武汉430071

在地球重力场和海洋环流探测卫星GOCE(Gravity field and Ocean Circulation Explorer)的观测数据中,其主要的观测量重力梯度数据不仅与搭载的6个加速度计的测量值有关,而且还与卫星自身的自转角速度存在着二次函数关系。由于加速度计... 详细信息

在地球重力场和海洋环流探测卫星GOCE(Gravity field and Ocean Circulation Explorer)的观测数据中,其主要的观测量重力梯度数据不仅与搭载的6个加速度计的测量值有关,而且还与卫星自身的自转角速度存在着二次函数关系。由于加速度计测量频段的限制,这样就导致了卫星姿态的低频误差混入到测量频段内的重力梯度数据之中。为了客观地分析姿态误差对重力梯度精度的影响程度,本文论述了如何利用以四元数形式给出的姿态数据来计算自转角速度,并针对GOCE的实际姿态误差情况通过数据模拟分析了姿态误差对重力梯度测量精度的影响,得到了下列结论:若卫星姿态的误差是5″,则对重力梯度精度的影响最大可达5.7 mEd;若重力梯度的精度指标是1 mEd,那么GOCE姿态的误差不能超过1″。

关键词：地球重力场和海洋环流探测卫星重力梯度卫星姿态模拟计算误差分析

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大型柔性天线运动对中继卫星姿态影响的分析

北京理工大学学报 2007年第2期27卷 171-173页

作者：姜文辉曹喜滨赵阳哈尔滨工业大学卫星技术研究所黑龙江哈尔滨150001

以跟踪与数据中继卫星为分析对象,建立了整星多柔体系统动力学模型,分析了天线运动作用下,柔性天线和其它附件的综合作用对星本体姿态的影响.结果证明,在分析该中继卫星天线运动对星体姿态影响时,天线的柔性对星体姿态影响很小,在星体... 详细信息

以跟踪与数据中继卫星为分析对象,建立了整星多柔体系统动力学模型,分析了天线运动作用下,柔性天线和其它附件的综合作用对星本体姿态的影响.结果证明,在分析该中继卫星天线运动对星体姿态影响时,天线的柔性对星体姿态影响很小,在星体姿态控制规律设计中可以忽略,并分析了这种现象产生的原因.

关键词：跟踪与数据中继卫星柔性天线卫星姿态多体动力学

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卫星姿态精度对TDICCD相机的影响

哈尔滨工业大学学报 2002年第3期34卷 382-384页

作者：龙夫年张旺刘剑峰哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

正确的姿态控制精度是TDICCD卫星相机正常工作的基本前提 .通过分析、计算卫星姿态控制精度导致的像移量及其与调制传递函数的对应关系 ,给出了TDICCD相机对卫星姿态精度的要求 .实例计算结果表明 ,TDICCD相机对卫星姿态控制精度的要求... 详细信息

正确的姿态控制精度是TDICCD卫星相机正常工作的基本前提 .通过分析、计算卫星姿态控制精度导致的像移量及其与调制传递函数的对应关系 ,给出了TDICCD相机对卫星姿态精度的要求 .实例计算结果表明 ,TDICCD相机对卫星姿态控制精度的要求比普通CCD相机的要求高 ,且随着TDI积分级数的增加。

关键词： TDI CCD相机传递函数卫星姿态控制精度姿态控制对地观测系统卫星相机

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基于循环神经网络的卫星姿态执行器故障诊断

中国空间科学技术 2021年第4期41卷 121-126页

作者：倪平闻新沈阳航空航天大学航空宇航学院沈阳110136 南京航空航天大学航天学院南京210016

针对卫星姿态控制系统执行器机构故障问题,提出了一种基于循环神经网络的故障诊断方法。对卫星姿态控制系统建模,进行故障分析并采集星敏感器和角速度陀螺的连续时刻故障数据。设计六种异构的循环神经网络,对故障数据进行故障诊断和分类... 详细信息

针对卫星姿态控制系统执行器机构故障问题,提出了一种基于循环神经网络的故障诊断方法。对卫星姿态控制系统建模,进行故障分析并采集星敏感器和角速度陀螺的连续时刻故障数据。设计六种异构的循环神经网络,对故障数据进行故障诊断和分类,分别从网络深度、反馈单元、激活函数和训练算法对比网络效果。带有门循环单元的(gate recurrent unit,GRU)深层循环神经网络训练效果更好,其故障诊断准确率达到了95.7%。结果表明对于时序的卫星数据,门循环单元和带有一定深度的循环神经网络故障诊断效果更优。

关键词：卫星姿态控制系统循环神经网络故障诊断门控循环单元深度学习

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卫星姿态动力学与控制 2

四元数、Rodrigues参数在卫星姿态解算上的对比研究

丛书名：导弹与航天丛书

1998年

作者：屠善澄

本分册阐明卫星姿态测量和姿态确定的基础知识，详细论述自旋卫星、双自旋卫星和三轴稳定卫星的姿态确定和控制技术应用空间环境力矩姿态控制技术等。

ISBN: (纸本)780144339X

关键词：动力学卫星姿态卫星姿态控制系统

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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中国空间科学技术 2007年第3期27卷 18-23页

作者：王勇军秦永元杨波西北工业大学自动化学院西安710072

详细阐述了罗德里格(Rodrigues)参数及改进型罗德里格(Modified Rodrigues)参数与四元数间的关系;推导了Rodrigues参数及改进型罗德里格参数微分方程和姿态阵,提出了后者避免奇异性的方法。通过仿真对以Rodrigues参数及改进型罗德里格... 详细信息

详细阐述了罗德里格(Rodrigues)参数及改进型罗德里格(Modified Rodrigues)参数与四元数间的关系;推导了Rodrigues参数及改进型罗德里格参数微分方程和姿态阵,提出了后者避免奇异性的方法。通过仿真对以Rodrigues参数及改进型罗德里格参数描述的卫星姿态算法和以四元数描述的姿态算法在计算量和计算精度上进行了详细比较。仿真结果表明,Rodrigues参数和改进型罗德里格参数计算精度相当且计算量上优于四元数。

关键词：四元数罗德里格参数计算精度卫星姿态