CN119408736A 一种高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法 （上海航天控制技术研究所） - 副本

一种高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时本发明公开了一种高动态目标快速捕获与至星敏曝光时刻与星敏信息进行滤波融合实现卫星姿态将卫星相机坐标系下的目标视线矢量脱靶量时间戳目标惯性位置与卫星的惯性位置2S4、计算得到控制实施时刻的卫星惯性位2.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在其中，μ为地球引力常数，ΔTpix为当前拍脱靶量时间戳与前一拍的脱靶量时间戳的时3i,k为当前拍惯性系下的目标视线矢量，Si,k-1为前一拍惯性系下的目标视线矢03.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在基于星敏获取的星敏相对地心惯性坐标系的姿态四元数，计算比较第一卫星惯性姿态四元数和第二卫星惯性4.根据权利要求3所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在45.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在6.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在7.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在首先计算相机坐标系下的目标视线矢量；利用相机坐标系相对卫星本体系的安装矩8.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在9.根据权利要求1所述的高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方法，其特征在5[0006]本发明的技术解决方案是：一种高动态目标快速捕获与稳态跟踪的时空对准方机拍摄目标图像所对应的时刻；6卡尔曼滤波进行估计，将状态量Xk设定为需要估计的脱靶量时间戳对应的目标惯性位置、7[0044]步骤(7)得到的状态量Xk即为所需计算的脱靶量时间戳对应的目标惯性位置、速[0048]比较第一卫星惯性姿态四元数和第二卫星惯性姿态四元数，得到姿态偏差四元8[0061](1)本发明先通过将陀螺信息递推至星敏曝光时刻与星敏信息进行滤波融合实现[0062](2)本发明给出了通过卡尔曼滤波估计脱靶量时间戳目标的惯性系位置矢量和速态耦合到目标观测估计时，多个输入信息时空不一致导致目标观测基准计算失准的问题，测目标与卫星平台的惯性位置矢量对应时刻不一致的情况，为了实现实时目标捕获与跟9指的是外部硬件产生并输入到姿轨控分系统的周期性时间统一基准；在ETRk时刻陀螺输[0071](1)基于星敏测量得得到卫星本体系相对地心惯性系的姿态四元数",其误差包含星敏感器测量噪声；[0072](2)基于陀螺获取卫星惯性角速度ωm，根据给定的初始值利用姿态运动学方程，计算出当前时刻卫星本体系相对地心惯性系的姿态四元数其误差包含陀螺常值漂[0073](3)比较姿态四元数与得到姿态偏差四元数(含有陀螺常值漂移、测用b来修正陀螺的卫星惯性角速度输出，用qe修正陀螺计算得到的姿态四元数修正[0079]可以基于前一拍(即Tk-1)陀螺获取的惯性角速度ωbi,k-1将步骤1得到的卫星惯性姿态四元数估值iu.sn积分至脱靶量时间戳，得到脱靶量时间戳对应的卫星惯性姿态四元将目标视线矢量转换至惯性系下Si。计脱靶量时间戳对应的目标惯性位置速度i.w。[0118]步骤(7)得到的状态量Xk即为所需计算的脱靶量时间戳对应