基于太阳能电池板的皮卫星最优姿态确定算法

【摘要】：为了提高皮卫星系统的设计冗余和可靠性,太阳能电池板可以复用为粗太阳敏感器.由于具有全空间视场,这一灵活的配置对周边光源有较强的敏感性,因此,在地球反照光干扰下,测量精度不高.在这一特定情况下,研究了改进的姿态确定算法,以提高卫星的姿态测量精度.根据反照光影响下电池板的实际输出情况,重新讨论Wahba问题,提出太阳能电池板定姿的新损失函数,并推导了该函数最小二乘意义下的最优姿态确定方法.与基于Wahba模型常用的四元素估计法(QUEST)相比,该模型的定姿算法具有更高的精度.蒙特卡罗仿真表明:该算法的平均定姿误差比QUEST小17%,误差标准差比QUEST小57%. 【作者单位】： 浙江大学信息与电子工程学系;
【关键词】： 皮卫星 太阳能电池板 姿态确定 最小二乘问题
【基金】：中国博士后科学基金资助项目(20080431306),中国博士后科学基金特别资助项目(20081458) 教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-06-051) 高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(200035)
【分类号】：V448.22
【正文快照】： 皮卫星通常指质量为1～10kg的微型卫星[1],其成本低、研制周期短、功能接口灵活,具有许多常规卫星无法比拟的优点;然而,由于皮卫星设计的限制,对搭载器件的功耗、质量、体积均有十分严格的要求,其控制系统可用的姿态敏感器件数量往往非常有限,只能满足最基本的测量需求,难以

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