星敏感器應用中的誤差分析與校正.pdf

1、本文針對星敏感器在空間應用中的誤差分析與校正問題，對多種星敏感器誤差進行建模與標定，并分析星敏感器誤差對星敏感器工作性能的影響。主要完成了以下內容：
　　首先研究多種空間環(huán)境因素對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軟件設計一款星敏感器光學系統，并利用該光學系統驗證基于星光矢量校正的透鏡溫度畸變模型的準確性。利用改進的卡爾曼濾波方法和上述透鏡溫度畸變模型對星敏感器透鏡溫度畸變進行在軌標定。
　　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星敏感器測量精度的影響。使用最小二乘估計和改進的卡爾曼濾波驗證一種靜態(tài)參數迭代估計方法的有效性。并利用基于

3、該迭代估計思想的擴展卡爾曼濾波方法對星敏感器六自由度像平面移位誤差進行在軌標定。
　　再次研究像平面移位誤差對于星像點提取過程的影響。分析星像點提取算法中的質心法與Gauss能量密度函數估計法，指出質心法更具有實用性。給出考慮星像點提取過程的情況下對像平面移位誤差進行校正的兩種方法。通過理論和仿真分析指出像平面移位誤差的校正應該放在星像點提取算法之后。
　　最后通過仿真驗證星敏感器像平面移位誤差對于航天器姿態(tài)控制系統的影響是