专利名称：星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法
技术领域：
本发明涉及空间技术，具体说就是一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法。
背景技术：
载体利用高精度的星敏感器姿态信息过程如下首先要通过星敏感器得到星敏测量坐标系在惯性坐标系中的姿态，然后通过星敏测量坐标系与星敏感器立方镜坐标系的关系转换矩阵、星敏感器立方镜坐标系与载体立方镜坐标系，载体立方镜坐标系与载体坐标系的转换矩阵，最后求得载体坐标系在惯性坐标系下的姿态。由于星敏感器出厂时已经标定了星敏感器测量坐标系与星敏感器立方镜坐标系之间的转换矩阵和载体立方镜坐标系与载体坐标系的转换矩阵，因此用户只需要标定星敏感器立方镜坐标系与载体立方镜坐标系之间的关系。为了使载体利用星敏感器的姿态后能获得高精度的姿态信息，必须选择高精度的标定方法来标定星敏感器立方镜与载体坐标系之间的关系。当前标定星敏感器测量坐标系与载体坐标系的转换矩阵方法主要采用立方镜法。 立方镜法是通过在星敏感器和载体上设置立方镜作为光学基准，根据经纬仪测量星敏感器立方镜与载体立方镜反射面之间的关系，来确定星敏感器和载体的安装姿态。立方镜法是在载体和星敏感器上各安装一个立方镜，通过测量由星敏感器立方镜三个镜面法线所组成的坐标系ob-n2m2li2相对于基准立方镜坐标系…-叫！^!^的姿态以及基准立方镜三个镜面法线所组成的坐标系Oj-nAki相对于载体立方镜坐标系Α-ηρΑ的姿态，从而计算出星敏感器坐标系o2-W2相对于载体坐标系O1-X1Y1Z1姿态。目前立方镜镜面法线测量通常采用经纬仪布站的方法。首先标定基准立方镜坐标系h-riAki与载体立方镜坐标系Ob-n^ki之间的关系，通过经纬仪自准直和互瞄可以测得镜面法线矢量。测量时首先要建立基准立方镜坐标系…-!！讽!^和载体立方镜坐标系Α-ηρΑ的关系。设通过经纬仪布站测量得到基准立方镜的镜面法线矢量承、fhx, &在载体立方镜坐标系(^-!！沖九下的方向余弦分别为
权利要求
1. 一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法，其特征在于步骤如下步骤一计算载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态；步骤二 利用载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态计算载体坐标系在天-东-北坐标系姿态矩阵类(外民㈧；步骤三控制星敏感器开始拍摄星图并采用UTC时间记录拍摄星图的时间，从该星图中提取星像坐标，采用星图识别算法识别提取的所有星像坐标，利用识别结果计算星敏感器在J2000.0坐标系下的姿态；步骤四利用公式[ER] = Rz( θ g)，式中θ g是真恒星时，以及步骤三记录的拍摄星图的时间计算星敏感器测量坐标系在WGS84坐标系下的姿态； 步骤五利用公式
全文摘要
本发明提供一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法。步骤包括计算载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态；计算载体坐标系在天-东-北坐标系姿态矩阵利用公式[ER]＝Rz(θg)，计算星敏感器测量坐标系在WGS84坐标系下的姿态；利用公式计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下姿态；计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下的姿态矩阵A(q天-北-东)。本发明避免载体坐标系与载体立方镜坐标系之间的转换矩阵带来的误差，随时标定星敏感器测量坐标系与载体坐标系之间的转换矩阵，标定不受时间和空间的限制，避免由于长时间后载体的震动而造成星敏感器测量坐标系与载体坐标系的偏差。
文档编号G01C25/00GK102279002SQ20111017410
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者奚伯齐, 李清华, 李葆华, 陈希军 申请人:哈尔滨工业大学