基于几何位置分析的星敏感器布局研究.pdf

《基于几何位置分析的星敏感器布局研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、34传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第l2期基于几何位置分析的星敏感器布局研究赵琳，苏中华，郝勇(哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对对地三轴稳定卫星中存在的杂散光严重影响星敏感器测量精度和准确性的问题，在研究日～地一月一星的几何位置的基础上，结合卫星的姿态信息、星敏感器的安装位置，以及视场范围，分析了卫星在轨运行过程中太阳光、月球反射光对星敏感器的影响。此外，根据星敏感器的布局设计状况，探讨给出不同时刻推荐使用的星敏感

2、器方案，进而有效避免杂散光对星敏感器的影响。关键词：星敏感器；布局；几何位置中图分类号：V448．2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)12--0034-04Research0nstarsensorlayoutbased0ngeometricpositionanalysisZHAOLin，SUZhong—hua，HAOYong(CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Aimingatprobl

3、emofmeasurementprecisionandaccuracyofstarsensorisseriouslyaffectedbystraylightexistedingeocentricpointingthree—axisstabilizedsatellite，analyzeinfluenceofthesunlightandthemoonreflectedlightimpactOilstarsensorduringthesatelliteOil—orbitrunning，Oilthebasicsofstudyon

4、geometricpositionoftheSun，theEarth，theMoonandthesatellite，combineseveralelementsincludingthesatelliteattitudeinformation，thestar—sensorinstallationlocationandfieldofvision(FOV)．Moreover，accordingtOthelayoutofstarsensor，recommendplansatdifferenttimearediscussedand

5、given，whichcallavoidinfluencesofstraylightonstarsensoreffectively．Keywords：starsensor；layout；geometricposition0引言考虑杂散光对星敏感器精度的影响。星敏感器是目前卫星姿态测量与确定系统中精度最高本文通过计算太阳、月球、卫星位置以及太阳一地球一月的测量仪器，测量精度可达角秒级，被广泛应用于卫星的高球一卫星的相对几何位置，并结合星敏感器安装位置和视场精度姿态确定中。星敏感器通过敏感恒星辐射来确定卫星范围，分析给出了星

6、敏感器工作不受太阳光、月球反射光照的三轴姿态，而恒星光足弱光，视星等的照度只有2．1x射的条件，根据仿真结果分析了当前星敏感器布局的合理lOlx左右，所以，杂散光1J(太阳光、月球反射光、地气光性，并提出了有效的解决方案。等)的干扰严重影响星敏感器的测量输出。随着航天技术1系统模型建立的不断发展，对星敏感器的测量精度和准确性的要求也越1．1太阳矢量计算模型来越高，如何有效解决杂散光对星敏感器的影响就变得越太阳轨道变化较为缓慢，无需考虑其周期变化，小考虑来越重要。采用遮光罩是有效解决杂散光影响的方法之当天平春分点与J200

7、0．0平春分点的偏差，利用天文年历一给出的最新太阳平均轨道根数模型，计算偏心率e、黄赤，星敏感器遮光罩将入射到遮光罩内壁的杂散光进行多次吸收和漫反射，使其能量衰减到允许程度。但星敏感交角、近地点平黄经、平近地点角，则太阳在地心器遮光罩的设计多集中于杂散光中地气光的处理上，星敏惯性坐标系中的位置矢量为感器需安装在合适位置，从而避免太阳光、月球反射光的直接照射。文献[3]研究了星敏感器安装位置对导航精度的影响，得出了星敏感器的最佳安装位置，但分析过程中未收稿日期：2013-05～14第12期赵琳，等：基于几何位置分析的星敏感

8、器布局研究35÷rm其中=+2esinM+1．25esin(2)+。远，平均距离为2．34×10o(a即地球参考椭球体的赤道／，，．．．．lI．．。，．．一／1．2月球矢量计算模型半径)，若将太阳光假设为平行光，则地影成圆柱型，如图2＼、●，；●●●／月球绕地球运行过程中，太阳摄动特别大，月球会受到所示。lI太阳摄动