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Flight Results of ESTCube-1 Attitude Determination System

机译：ESTCube-1姿态确定系统的飞行结果

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This paper presents the characterization and in-orbit validation of the ESTCube-1 attitude determination system (ADS). ESTCube-1 is a one-unit CubeSat built by students and launched on May 7, 2013, to a Sun-synchronous, 700-km, polar low Earth orbit. Its primary mission is to centrifugally deploy a tether as a part of the first in-orbit demonstration of electric solar wind sail (i.e., E-sail) technology. The ADS uses magnetometers, gyroscopic sensors, Sun sensors, and an unscented Kalman filter for attitude determination. Here the performance of commercial off-the-shelf (COTS) sensors and results from tuning the system is shared; recalibration, software, and Kalman filter adjustments. The system is validated by comparing the attitude determined by the on-board ADS with the attitude determined from on-board camera images. Uncertainty budgets for both attitude determination methods are estimated. The expanded uncertainty of comparison (95% confidence level, k = 2) is 1.75 degrees and the maximum difference between attitudes determined by both methods is 1.43 degrees. (C) 2015 American Society of Civil Engineers.
机译：本文介绍了ESTCube-1姿态确定系统（ADS）的表征和在轨验证。 ESTCube-1是由学生建造的一单位CubeSat，于2013年5月7日发射到太阳同步的700公里极地低轨道。它的主要任务是离心部署系绳，作为电子太阳风帆（即电子风帆）技术首次在轨演示的一部分。 ADS使用磁力计，陀螺仪传感器，太阳传感器和无味的卡尔曼滤波器来确定姿态。这里共享了商用现货（COTS）传感器的性能以及系统调整后的结果；重新校准，软件和卡尔曼滤波器调整。通过将机载ADS确定的姿态与机载摄像机图像确定的姿态进行比较来验证该系统。估计两种姿态确定方法的不确定性预算。比较的扩展不确定性（95％置信度，k = 2）为1.75度，两种方法确定的姿态之间的最大差为1.43度。 （C）2015年美国土木工程师学会。

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