本发明涉及一种星载红外地球敏感器的姿态解算方法，可用于空间低轨、变轨航天器的在轨使用。
背景技术：
红外地球敏感器，是基于地球红外辐射敏感原理的卫星姿态光学敏感器，可用于航天器相对于地球局地垂线的俯仰、滚动姿态角信号的测量、初始状态时航天器对地球的捕获和稳态运行时航天器的姿态控制。根据红外地球敏感器内部是否含机械扫描机构，可分为扫描式和静态两类：其中扫描式又可分为圆锥扫描式(单圆锥、双圆锥)和摆动扫描式两种，而静态则分为线阵和面阵两种。如今，国内外已研发出多种类型的扫描式红外地平仪，并广泛用于空间，其精度已可达到0.07°(3σ)。近年来，随着探测器的发展，我国已利用线阵和面阵焦平面红外探测器研制出两类静态红外地球敏感器，具有体积小、重量轻、无扫描机构等优点，并分别在小卫星、高轨卫星上得到应用。其中，面阵红外地球敏感器具有精度高的优势，可达到0.06°(3σ)，但相对研发成本较高，且主要适用于高轨卫星的；而已在轨应用的线阵红外地球敏感器虽然成本较低，但其精度低，测量理论偏差最大将达到0.6°(3σ＝0.5°)。线阵红外地球敏感器中探测器位于光学系统的焦平面上，属于凝视型结构。当航天器运行于地球上空时，从太空航天器上观察地球时，得到相当于在4K冷背景中的一个平均亮温约为220K～240K的圆盘，圆盘的边缘称为地平圆。航天器运行于地球上空时，红外地球敏感器通过线列红外探测器检测地平圆的4个方位上14μm～16.25μm波段的地球红外辐射能量，确定线列阵红外探测器对应地平圆4个点的方位角位置，根据之间的几何关系，实现对卫星姿态的测量，得到航天器相对于地球当地垂线的俯仰角和滚动角。一般采用典型设计，按“X”结构对称排列四个探头(光学系统和探测器组成，探测器位于光学系统焦平面上)，滚动轴与星体飞行方向一致，而俯仰轴垂直与轨道面。A、B、C、D四个探头与滚动轴和俯仰轴成45°分布，相邻两个探头光轴夹角为90°。目前，已有人提出提高其精度的方法，确实能够在一定程度上提高精度(3σ)，但未改变测量的绝对偏差。且因为航天型号产品需要高可靠性，产品内部一般采用反熔丝的FPGA芯片进行处理，使得这种方法在应用上存在较大难度：FPGA难以进行如此复杂的乘除运算，且将远远超出芯片使用容量。同时，随着应用领域的进一步拓宽，航天器的飞行情况要求红外地球敏感器在轨能够适应于不同轨道、甚至未知轨道下的姿态测量。
技术实现要素：
本发明的目的在于在应用于不同轨道姿态测量背景下，基于提高线阵红外地球敏感器测量精度、降低测量偏差的算法上，损失部分精度的条件下，实现了硬件层面的冗余备份，提高在轨使用的可靠性。该方法能够提高线阵列红外地球敏感器的在轨使用寿命，在精度要求不高的使用环境下，将镜头数量减至最少，最大程度降低设备体积和质量。一种线阵红外地球敏感器的两通道姿态解算方法的处理步骤为：(1)、获得为线阵列探测器A通道从当前第i元到第i-5元的辐射量数据灰度值，依次记为D6、D5、D4、D3、D2、D1，其中i是0-N的整数，N为线阵红外地球敏感器所用线阵列探测器的元素，N为大于6的整数。当前5元不足(i＜5)时，由上一周期最末像元依次补齐。(2)、根据步骤(1)获得的当前位置i，按以下公式计算相邻辐射量差值diff，除法运算分子da和整数部分z。当i＝0时，分别计算D4-D3、D5-D4、D6-D5：当D4-D3最大时，diff＝D4-D3，da＝D1+D6-2D3，z＝N-4；当D5-D4最大时，diff＝D5-D4，da＝D2+D6-2D4，z＝N-3；当D6-D5最大时，diff＝D6-D5，da＝D2+D6-2D4，z＝N-2；当i＝1,2,3时，diff＝0，da＝0，z＝0；当i＝4时，diff＝D4-D3，da＝D6-D3，z＝0；当i＝5时，diff＝D4-D3，da＝D2+D6-2D3，z＝1；当4＜i＜N时，diff＝D4-D3，da＝D1+D6-2D3，z＝i-4。(3)、根据步骤(2)的计算结果，判断相邻辐射量差值diff首次出现最大值的情况，使用该情况下的相邻辐射量差值diff、除法运算分子da和整数部分z的数据。(4)、根据步骤(3)的数据，按以下方法获得A通道穿越位置的整数部分Za：若步骤(2)计算所得的除法运算分子da大于2倍的相邻辐射量差值diff，则穿越位置的整数部分Za的值为z-1，同时修正除法运算分子da为除法运算分子da与相邻辐射量差值diff的差。否则，穿越位置的整数部分Za的值即为z。(5)、根据步骤(3)和(4)的计算结果，计算A通道穿越位置的小数部分Xa：小数计算的分子为除法运算分子da，分母为2倍的相邻辐射量差值diff，均采用M位有效数字，M为不大于32的正整数，并将分子、分母等倍扩大，使得分...