星敏感器應(yīng)用中的誤差分析與校正.pdf

1、本文針對(duì)星敏感器在空間應(yīng)用中的誤差分析與校正問(wèn)題，對(duì)多種星敏感器誤差進(jìn)行建模與標(biāo)定，并分析星敏感器誤差對(duì)星敏感器工作性能的影響。主要完成了以下內(nèi)容：
　　首先研究多種空間環(huán)境因素對(duì)星敏感器工作性能造成的影響。分別分析等離子體、空間高能粒子、空間輻射、熱真空環(huán)境、原子氧及空間污染環(huán)境對(duì)星敏感器工作性能的影響。指出惡劣的空間環(huán)境造成了星敏感器的多種測(cè)量誤差，其中包括星敏感器的透鏡溫度畸變誤差與像平面移位誤差等。
　　而后研究星敏

2、感器的透鏡溫度畸變誤差。利用CODEV軟件設(shè)計(jì)一款星敏感器光學(xué)系統(tǒng)，并利用該光學(xué)系統(tǒng)驗(yàn)證基于星光矢量校正的透鏡溫度畸變模型的準(zhǔn)確性。利用改進(jìn)的卡爾曼濾波方法和上述透鏡溫度畸變模型對(duì)星敏感器透鏡溫度畸變進(jìn)行在軌標(biāo)定。
　　其次研究星敏感器的像平面移位誤差。建立星敏感器的六自由度像平面移位誤差模型，并分析不同類型的像平面移位誤差對(duì)星敏感器測(cè)量精度的影響。使用最小二乘估計(jì)和改進(jìn)的卡爾曼濾波驗(yàn)證一種靜態(tài)參數(shù)迭代估計(jì)方法的有效性。并利用基于

3、該迭代估計(jì)思想的擴(kuò)展卡爾曼濾波方法對(duì)星敏感器六自由度像平面移位誤差進(jìn)行在軌標(biāo)定。
　　再次研究像平面移位誤差對(duì)于星像點(diǎn)提取過(guò)程的影響。分析星像點(diǎn)提取算法中的質(zhì)心法與Gauss能量密度函數(shù)估計(jì)法，指出質(zhì)心法更具有實(shí)用性。給出考慮星像點(diǎn)提取過(guò)程的情況下對(duì)像平面移位誤差進(jìn)行校正的兩種方法。通過(guò)理論和仿真分析指出像平面移位誤差的校正應(yīng)該放在星像點(diǎn)提取算法之后。
　　最后通過(guò)仿真驗(yàn)證星敏感器像平面移位誤差對(duì)于航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的影響是