基于星敏感器的卫星对地定姿误差分析

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1、第29卷第8期计算机仿真2012年8月文章编号：1006—9348(2012)08—0068，04基于星敏感器的卫星对地定姿误差分析王进1”，张辉2，林玲2，田宏2．(1．电子科技大学光电信息学院，四川成都610054；2．中国科学院光电技术研究所，四川成都610209)摘要：风云三号气象卫星上携带的一台星敏感器解算出的卫星对地姿态呈现出非正常的幅值约为0．15。的正弦周期性偏差。为解决上述问题，分析了影响卫星对地姿态的误差因素，对星敏感器本身的主点偏差、焦距误差、光轴不垂直、CCD面旋转、星表位置误差等对卫星对地姿态误差的影响规律进行

2、了仿真和分析。结果表明：对于CCD为512×512、象元大小为17斗m、视场为16。×16。、安装方位角、高角分别为107。、290的星敏感器而言，主点偏差5像素，会对卫星对地姿态带来最大约为0．17。的固定系统偏差；焦距误差0．1mm、光轴不垂直0．1。、CCD面旋转0．1。等对卫星对地姿态的影响较小，误差不超过30”；星表中恒星位置在不加岁差、章动修正的情况下，会造成卫星对地三轴姿态误差呈正弦周期性变化，且周期与卫星轨道周期一致。风云三号气象卫星的对地姿态周期性偏差现象是由于星敏感器的星表恒星位置未进行岁差、章动等修正引起的。关键词

3、：星敏感器；对地定姿；误差分析；计算机仿真中图分类号：V448．2文献标识码：BErrorAnalysisofAttitudeDeterminationbyStarSensorsonSatellitesWANGJinl’。，ZHANGHui2，LINLin92，TIANHon92(1．UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，SchoolofOptoelectronicInformation，ChengduSichuan610054，China；2．InstituteofOpti

4、csandElectronics，ChineseAcademyofSciences，ChengduSiehuan610209，China)ABSTRACT：FY一3MeteorologicalSatellitehasbeenlaunchedinNov．2011，dataon—orbitshowedthatsatelliteattitudeerrorbasedonastarsensorsissinusoidalcurvewith0．150amplitude．So，errorfactorsthataffectsatelliteattitud

5、eaccuracyweroanalyzed，andacomputersimulationmethodWasbroughtforward．Someerrorfactorsinfluen—cingthesatelliteattitudeaccuracy，suchasprinciplepointoffset，focallengthuncertainty，tiltandrollofthefocalplaneandpositionell'Orofstars，werepresentedandsimulatedindetail．Simulations

6、howsthat，forastarsensorwith512x512CCD，171xmpixelsize，16。×16。FOV，azimuthangle107。andelevationangle29。，satelliteattitudee卜rorisabout0．17。fixedsystembiaselrorwith5pixelprinciplepointoffset．．andthatsatelliteattitudeerrorislessthan30”withfocallengthuncertainty0．1mm，tiltorroll

7、ofthefocalplane0．1。．Withoutregardtothecorrectionofstellarprecessionandnutation，thesatelliteattitudeCaninducethesinusoidalperiodicityerror，andthecycleiscon-sistentwiththeorbitperiod．SinusoidalbiasphenomenonofFY一3Satelliteattitudeisarisenfromstarcoordinateserrorofthestarca

8、talogwithoutprecessionandnutationcorrection．KEYWORDS：Starsensor；Attitudedeterminationofsatellite；Errora