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针对卫星在轨温度变化导致GOCE卫星星敏感器视轴夹角相对于地面安装矩阵计算结果存在5″～9″的系统偏移，并且单星敏感器低精度分量会因坐标系变换存在精度混叠现象的问题，该文设计了一种构建温度响应函数模型校正星敏感器间相对姿态偏移的多星敏感器组合方法，有效削弱了在轨温度变化对星敏感器的观测影响，以及单星敏感器低精度分量对高精度分量的混叠效应。结果表明，多星敏感器组合有效克服了单星敏感器低精度分量的影响，提高了重力梯度张量的分离精度，顾及姿态偏移校正进行多星敏感器组合后，减小了姿态误差影响，重力梯度观测张量的迹精度提高了14 mE,与欧洲空间局发布的数据5 947.811 mE精度相近。 相似文献
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AEKF在星敏感器低频误差补偿中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
高分辨率对地观测卫星需要精确的姿态信息来满足后续对地定位等工作,因此姿态确定精度十分重要。星敏感器的低频误差是影响卫星姿态确定精度的重要因素之一,主要是由空间周期性的热环境变化引起的。为进一步提高卫星姿态确定精度,对星敏感器的低频误差产生机理即星敏感器主光轴做周期性扰动进行了分析,设计了星敏感器低频误差补偿方案,建立了考虑星敏感器低频误差在内的组合定姿模型,利用拓维卡尔曼滤波(AEKF)对低频误差进行补偿,并引入RTS平滑滤波进一步提高姿态确定精度。仿真实验表明,设计的星敏感器低频误差补偿方案能有效对其进行补偿,提高卫星姿态确定精度。 相似文献
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为了对星敏感器的非线性畸变进行在轨检校,本文提出了一种非参数化的检校方法,该方法以B样条格网的形式表达非线性畸变,不需要预先估计一个参数化的畸变模型,从而可以处理任何形式的畸变。针对星敏感器不同模式畸变的仿真实验表明,本文提出的方法有效、可靠并且具有鲁棒性。 相似文献
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双星敏感器在轨相对热变形分析及修正 总被引：2，自引：0，他引：2
为了获取高质量的对地观测遥感图像,除了有效载荷成像的高分辨率外,还需要卫星平台姿态具有高精度。在双星敏联合姿态确定时,星敏感器之间的相对热变形会对姿态确定带来不利影响,需对热变形误差进行辨识与修正。通过对某遥感卫星在轨遥测数据进行分析,建立了星敏感器在轨结构热变形模型,并对星敏感器热变形进行了在轨修正。采用辨识得到的傅里叶级数的热变形模型参数,对星敏热变形进行在轨修正后,提高了星敏感器的测量精度,减小了星敏感器之间的热变形误差对姿态确定精度的影响,对得到高质量的对地观测遥感图像具有很大的工程应用价值。 相似文献
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《测绘科学技术学报》2018,(6)
随着卫星结构日益复杂,星载敏感器的类型和数量进一步增多,现有测量手段无法满足卫星敏感器姿态测量高精度、自动化的要求。本文对敏感器姿态的自动化测量算法进行了研究,提出了基于一维转台、升降支架和加载CCD目镜的电子经纬仪构建自动测量模型。通过解算子系统的运动参数,并依靠马达伺服驱动和视觉引导,实现对敏感器姿态的自动化测量。实验结果表明,该算法不仅能提高测量精度,还能大幅度地提高卫星精测效率,减少人力成本并降低测量工作强度。 相似文献
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CCD星点提取方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
电荷耦合器件CCD星敏感器的关键问题是星图识别,星图识别就是从星敏感器获得的原始星图中获取星的位置和星等信息。在介绍星敏感器工作原理的基础上,初步探讨了电荷藉合器件（CCD）天文定位的应用和优点,重点分析了Moravec算子、Frstner算子、Harris算子等几种点特征提取算子的原理和其适用性。 相似文献
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Johannes Bouman Sietse Rispens Thomas Gruber Radboud Koop Ernst Schrama Pieter Visser Carl Christian Tscherning Martin Veicherts 《Journal of Geodesy》2009,83(7):659-678
One of the products derived from the gravity field and steady-state ocean circulation explorer (GOCE) observations are the
gravity gradients. These gravity gradients are provided in the gradiometer reference frame (GRF) and are calibrated in-flight
using satellite shaking and star sensor data. To use these gravity gradients for application in Earth scienes and gravity
field analysis, additional preprocessing needs to be done, including corrections for temporal gravity field signals to isolate
the static gravity field part, screening for outliers, calibration by comparison with existing external gravity field information
and error assessment. The temporal gravity gradient corrections consist of tidal and nontidal corrections. These are all generally
below the gravity gradient error level, which is predicted to show a 1/f behaviour for low frequencies. In the outlier detection, the 1/f error is compensated for by subtracting a local median from the data, while the data error is assessed using the median absolute
deviation. The local median acts as a high-pass filter and it is robust as is the median absolute deviation. Three different
methods have been implemented for the calibration of the gravity gradients. All three methods use a high-pass filter to compensate
for the 1/f gravity gradient error. The baseline method uses state-of-the-art global gravity field models and the most accurate results
are obtained if star sensor misalignments are estimated along with the calibration parameters. A second calibration method
uses GOCE GPS data to estimate a low-degree gravity field model as well as gravity gradient scale factors. Both methods allow
to estimate gravity gradient scale factors down to the 10−3 level. The third calibration method uses high accurate terrestrial gravity data in selected regions to validate the gravity
gradient scale factors, focussing on the measurement band. Gravity gradient scale factors may be estimated down to the 10−2 level with this method. 相似文献
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Calibrating the GOCE accelerations with star sensor data and a global gravity field model 总被引：1，自引：0，他引：1
A reliable and accurate gradiometer calibration is essential for the scientific return of the gravity field and steady-state
ocean circulation explorer (GOCE) mission. This paper describes a new method for external calibration of the GOCE gradiometer
accelerations. A global gravity field model in combination with star sensor quaternions is used to compute reference differential
accelerations, which may be used to estimate various combinations of gradiometer scale factors, internal gradiometer misalignments
and misalignments between star sensor and gradiometer. In many aspects, the new method is complementary to the GOCE in-flight
calibration. In contrast to the in-flight calibration, which requires a satellite-shaking phase, the new method uses data
from the nominal measurement phases. The results of a simulation study show that gradiometer scale factors can be estimated
on a weekly basis with accuracies better than 2 × 10−3 for the ultrasensitive and 10−2 for the less sensitive axes, which is compatible with the requirements of the gravity gradient error. Based on a 58-day data
set, scale factors are found that can reduce the errors of the in-flight-calibrated measurements. The elements of the complete
inverse calibration matrix, representing both the internal gradiometer misalignments and scale factors, can be estimated with
accuracies in general better than 10−3. 相似文献
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针对车载移动测量系统中激光扫描仪和载体坐标系之间存在的位置和姿态偏差，在结合常规特征点、特征面检校方法基础上，本文提出了一种带有误差改正数的位置和姿态检校方法。利用TLS获取的车载系统整体点云模型和传感器固有几何属性，获取传感器之间相对关系初值，在此基础上引入误差改正数，构建误差改正模型。在与IGS站联测的检校场中借助平面、球形标靶和平面反射标志等特征，采用最小二乘法迭代法计算误差改正数最优解，从而实现传感器快速检校。试验结果表明，该方法切实可行，检校后点云平面绝对精度和高程绝对精度分别为0.043、0.072 m，相对精度为0.018 m，满足移动测量系统数据获取的精度要求，对促进车载移动测量技术发展和应用具有重要意义。 相似文献
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星点的精确定位为后续的导航解算提供数据支撑。基于高斯分布原理进行星点模拟,为星点定位提供图像数据。分别介绍了质心法和高斯曲面拟合法的亚像元细分定位原理,并研究系统误差、随机噪声、分割阈值、星等和星点坐标分布5个因素对星点定位精度的影响,分析两种方法的异同点。对模拟的星点进行定位分析发现,星点距离参考点越远定位误差越大,定位精度随噪声增大而降低。实验表明,相比高斯曲面拟合方法,质心法具有更好的实用性,其定位精度对星点的像元信息依赖性较小。 相似文献
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磁梯度张量系统测量精度受到单磁传感器系统误差与传感器阵列间非对准误差的严重影响。为了获得精确的张量测量输出，建立了单磁传感器零漂、标度因子与非正交角等系统误差和多传感器轴系间非对准误差的集成数学模型，提出了基于十字磁梯度张量系统最小二乘非线性集成校正方法。相比两步标量校正，利用建立的集成数学模型能够一次性估计出十字形张量系统的48个误差参数，以"人造"平台输出为参考实现低成本矢量校正，极大提高了校正效率和参数估计准确率。仿真和实测表明，张量系统误差参数仿真估计准确率高于99.75%，实验校正后总场输出均方根误差（root mean square error，RMSE）小于2 nT，张量分量RMSE小于50 nT/m，参数估计具有较高的鲁棒性。 相似文献
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安全可靠的自主导航系统可提高卫星的在轨生存能力。文章研究了利用紫外敏感器测量得到的地心方向信息和星敏感器、红外地平仪获得的星光角距信息进行卫星轨道确定的自主组合导航方法。针对导航系统非线性的特点,采用Unscented卡尔曼滤波(UKF)设计了相关的信息融合方案,并通过数学仿真对其有效性进行了分析和验证。仿真结果表明,该算法可进一步提高导航系统的精度和可靠性。 相似文献