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多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法

魏新国 李延鹏 李健 江洁

魏新国, 李延鹏, 李健, 江洁. 多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1812-1817.
引用本文: 魏新国, 李延鹏, 李健, 江洁. 多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1812-1817.
Wei Xinguo, Li Yanpeng, Li Jian, Jiang Jie. Autonomous orientation for LEO spacecraft using multi-FOV star tracker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(6): 1812-1817.
Citation: Wei Xinguo, Li Yanpeng, Li Jian, Jiang Jie. Autonomous orientation for LEO spacecraft using multi-FOV star tracker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(6): 1812-1817.

多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法

基金项目: 

教育部新世纪人才支持计划(NCET-10-0037);国家自然科学基金(61222304)

详细信息
    作者简介:

    魏新国(1977-),男,博士,副教授,主要从事光电精密测量尧天体敏感器及天文导航研究。Email:wxg@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V448.2

Autonomous orientation for LEO spacecraft using multi-FOV star tracker

  • 摘要: 传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据,增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点,分别对恒星与地球进行成像,在完成姿态测量的同时,得到地心矢量信息,从而进行自主天文导航。首先建立地球几何模型,结合航天器轨道参数与多视场星敏感器的安装布局,实现各个视场内地球边缘的成像模拟,使用Steger 算法提取地球边缘。综合考虑地球扁率的影响,对不同视场中观测到的地球边缘进行拟合得到精确地心矢量,最后进行基于星光角距的直接敏感地平导航仿真。仿真结果表明,在一个视场观测恒星,另外两个视场观测地球边缘的布局情况下,地心矢量精度和导航位置精度分别达到0.017 2(1)和190 m(1)。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-10
  • 修回日期:  2013-11-25
  • 刊出日期:  2014-06-25

多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法

    作者简介:

    魏新国(1977-),男,博士,副教授,主要从事光电精密测量尧天体敏感器及天文导航研究。Email:wxg@buaa.edu.cn

基金项目:

教育部新世纪人才支持计划(NCET-10-0037);国家自然科学基金(61222304)

  • 中图分类号: V448.2

摘要: 传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据,增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点,分别对恒星与地球进行成像,在完成姿态测量的同时,得到地心矢量信息,从而进行自主天文导航。首先建立地球几何模型,结合航天器轨道参数与多视场星敏感器的安装布局,实现各个视场内地球边缘的成像模拟,使用Steger 算法提取地球边缘。综合考虑地球扁率的影响,对不同视场中观测到的地球边缘进行拟合得到精确地心矢量,最后进行基于星光角距的直接敏感地平导航仿真。仿真结果表明,在一个视场观测恒星,另外两个视场观测地球边缘的布局情况下,地心矢量精度和导航位置精度分别达到0.017 2(1)和190 m(1)。

English Abstract

参考文献 (19)

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