陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿及漂移估計(jì)算法優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 13:00
針對(duì)陀螺長(zhǎng)時(shí)間積分定姿精度受陀螺角速率漂移影響,單獨(dú)利用磁強(qiáng)計(jì)不能連續(xù)確定三軸姿態(tài)的問題,提出了陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿算法,利用磁強(qiáng)計(jì)估計(jì)的姿態(tài)誤差校正陀螺積分姿態(tài),并基于PI濾波估計(jì)陀螺漂移。仿真驗(yàn)證表明,基于陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿的姿態(tài)確定精度為1°左右。陀螺與磁強(qiáng)計(jì)PI濾波組合定姿算法簡(jiǎn)單有效,適合在納星、皮星等微小衛(wèi)星上應(yīng)用。
【文章來源】:航天控制. 2020,38(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
姿態(tài)角測(cè)量誤差曲線末端放大曲線
假定磁強(qiáng)計(jì)坐標(biāo)系與本體系一致,磁強(qiáng)計(jì)輸出的本體系磁場(chǎng)強(qiáng)度和基于軌道及陀螺推算的本體系磁場(chǎng)強(qiáng)度如圖1,求得姿態(tài)四元數(shù)誤差Δqe1,其矢量部分ΔQe1由式(16)計(jì)算得到:其中:Bcb,k/k-1為基于軌道及姿態(tài)推算的磁場(chǎng)強(qiáng)度;Bmb,k為當(dāng)前節(jié)拍磁強(qiáng)計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
其中:Bmb,k-1為前一節(jié)拍磁強(qiáng)計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度;Bmb,k為當(dāng)前節(jié)拍磁強(qiáng)計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度;谲壍牢恢猛扑愕那昂蠊(jié)拍磁場(chǎng)強(qiáng)度如圖3,求得前后節(jié)拍軌道位置變化導(dǎo)致的姿態(tài)變化四元數(shù)Δqr,其矢量部分ΔQr由式(18)計(jì)算得到:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿及陀螺漂移估計(jì)[J]. 王獻(xiàn)忠,張肖,劉艷. 航天控制. 2017(04)
[2]基于MIMU和磁強(qiáng)計(jì)的在線實(shí)時(shí)定姿方法[J]. 朱文杰,王廣龍,高鳳岐,喬中濤. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]基于磁強(qiáng)計(jì)/陀螺的卡爾曼濾波定姿算法[J]. 張曉霞,曹詠弘. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]基于UKF的微小衛(wèi)星姿態(tài)確定方法研究[J]. 張翠,崔培玲,楊照華,全偉. 航天控制. 2010(02)
[5]陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿及工程應(yīng)用分析[J]. 王獻(xiàn)忠. 航天控制. 2009(05)
[6]基于低成本MEMS傳感器的皮衛(wèi)星融合定姿算法研究[J]. 蒙濤,王昊,金仲和,韓柯. 宇航學(xué)報(bào). 2009(04)
[7]基于地磁場(chǎng)測(cè)量估計(jì)衛(wèi)星姿態(tài)的UKF算法[J]. 朱建豐,徐世杰. 宇航學(xué)報(bào). 2006(06)
[8]基于磁強(qiáng)計(jì)的微小衛(wèi)星姿態(tài)確定[J]. 張銳,朱振才,張靜,朱光沂. 宇航學(xué)報(bào). 2006(04)
本文編號(hào):3473731
【文章來源】:航天控制. 2020,38(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
姿態(tài)角測(cè)量誤差曲線末端放大曲線
假定磁強(qiáng)計(jì)坐標(biāo)系與本體系一致,磁強(qiáng)計(jì)輸出的本體系磁場(chǎng)強(qiáng)度和基于軌道及陀螺推算的本體系磁場(chǎng)強(qiáng)度如圖1,求得姿態(tài)四元數(shù)誤差Δqe1,其矢量部分ΔQe1由式(16)計(jì)算得到:其中:Bcb,k/k-1為基于軌道及姿態(tài)推算的磁場(chǎng)強(qiáng)度;Bmb,k為當(dāng)前節(jié)拍磁強(qiáng)計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
其中:Bmb,k-1為前一節(jié)拍磁強(qiáng)計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度;Bmb,k為當(dāng)前節(jié)拍磁強(qiáng)計(jì)測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度;谲壍牢恢猛扑愕那昂蠊(jié)拍磁場(chǎng)強(qiáng)度如圖3,求得前后節(jié)拍軌道位置變化導(dǎo)致的姿態(tài)變化四元數(shù)Δqr,其矢量部分ΔQr由式(18)計(jì)算得到:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿及陀螺漂移估計(jì)[J]. 王獻(xiàn)忠,張肖,劉艷. 航天控制. 2017(04)
[2]基于MIMU和磁強(qiáng)計(jì)的在線實(shí)時(shí)定姿方法[J]. 朱文杰,王廣龍,高鳳岐,喬中濤. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(04)
[3]基于磁強(qiáng)計(jì)/陀螺的卡爾曼濾波定姿算法[J]. 張曉霞,曹詠弘. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]基于UKF的微小衛(wèi)星姿態(tài)確定方法研究[J]. 張翠,崔培玲,楊照華,全偉. 航天控制. 2010(02)
[5]陀螺與磁強(qiáng)計(jì)組合定姿及工程應(yīng)用分析[J]. 王獻(xiàn)忠. 航天控制. 2009(05)
[6]基于低成本MEMS傳感器的皮衛(wèi)星融合定姿算法研究[J]. 蒙濤,王昊,金仲和,韓柯. 宇航學(xué)報(bào). 2009(04)
[7]基于地磁場(chǎng)測(cè)量估計(jì)衛(wèi)星姿態(tài)的UKF算法[J]. 朱建豐,徐世杰. 宇航學(xué)報(bào). 2006(06)
[8]基于磁強(qiáng)計(jì)的微小衛(wèi)星姿態(tài)確定[J]. 張銳,朱振才,張靜,朱光沂. 宇航學(xué)報(bào). 2006(04)
本文編號(hào):3473731
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3473731.html
最近更新
教材專著