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微小卫星轨道姿态一体化确定算法研究

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本文突破卫星轨道和姿态参数分别确定的传统模式，提出了以三轴磁强计和太阳敏感器为测量元件的轨道姿态一体化确定算法。由于地磁场是时间和位置的函数，而三轴磁强计指向又与卫星姿态相关，所以三轴磁强计的测量值既与轨道有关，又与姿态有关。本文仍采用传统解耦的轨道姿态动力学和运动学模型为系统方程，根据敏感器测量信息中包含的轨道信息和姿态信息，充分利用磁强计和太阳敏感器的测量值，推导出了卫星轨道姿态一体化确定的扩展卡尔曼滤波算法。在太阳不可见区域，由于太阳敏感器没有输出信息，只采用磁强计为测量敏感器，按传统模式对卫星轨道和姿态分别确定。由于姿态四元素的约束特性，文中采用状态误差滤波修正方法。本文对两种模式下的滤波算法进行了数学仿真验证，并对结果进行分析和比较，表明了该算法的可行性与有效性，这对减轻微小卫星重量，降低成本或在部分元件故障情况下，延长其工作寿命是十分重要的。

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来源
《2008年全国博士生学术论坛（航空宇航科学与技术）》|2008年|99-107|共9页
会议地点南京
作者
邢艳军; 曹喜滨; 张世杰;
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作者单位

国务院学位办;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类姿态控制系统;
关键词
微小卫星; 磁强计; 太阳敏感器; 轨道姿态; 一体化确定算法; 扩展卡尔曼滤波;

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