本文關(guān)鍵詞：三視場紅外地球敏感器導(dǎo)航算法分析及研究

  更多相關(guān)文章： 紅外地球敏感器 三視場 牛頓-拉普森方法 姿態(tài)測量 高度測量

【摘要】：紅外地球敏感器廣泛運(yùn)用于空間飛行器,尤其是在地球軌道附近。目前最新的靜態(tài)地球敏感器使用焦平面探測器來覆蓋整個(gè)地球紅外輻射圓。若面向飛行在70~100 km處的臨近空間飛行器,地球敏感器就需要有很大的視場(120°)且相對(duì)分辨率很低。針對(duì)臨近空間飛行器的天文導(dǎo)航運(yùn)用,采用線陣CCD作為探測器,設(shè)計(jì)了一個(gè)三視場紅外地球敏感器。地球敏感器的3個(gè)視場按照二維角度均勻分布以確保每個(gè)光學(xué)頭能夠均勻地指向地球紅外輻射圓上。每個(gè)CCD覆蓋20°以便能夠精確地分辨地球輻射和空間的邊界點(diǎn)。綜合考慮地球輻射模型和地球扁率等因素,利用地球敏感器觀測的向量可以獲得地球水平、地心矢量和飛行高度。以70~100 km飛行高度為示例,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,同時(shí)提出了相應(yīng)的姿態(tài)和高度確定算法并進(jìn)行了仿真。綜合上述分析,研制了一套三視場地球敏感器原理樣機(jī)并進(jìn)行相關(guān)測試。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:高度測量精度優(yōu)于200 m,姿態(tài)測量精度優(yōu)于0.002°。
【作者單位】： 清華大學(xué)精密儀器系;清華大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 紅外地球敏感器 三視場 牛頓-拉普森方法 姿態(tài)測量 高度測量
【基金】：國家863計(jì)劃(2012AA121503) 國家自然科學(xué)基金(61377012) 清華大學(xué)自主科研計(jì)劃(20131089242)項(xiàng)目資助
【分類號(hào)】：V448.2;TP212
【正文快照】： 1引言紅外地球敏感器利用不在大氣窗口[1-4]范圍內(nèi)的14~16μm紅外譜段的紅外探測器[5]來探測地球紅外輻射和外太空之間的不連續(xù)部分,然后通過相應(yīng)的算法,獲得在地球敏感器坐標(biāo)系下的地心矢量[6-7]以及相應(yīng)的兩軸姿態(tài)。隨著新技術(shù)的發(fā)展,臨近空間飛行器是介于航天器和航空器之

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：702052