系统工程与电子技术

作者：段辉, 周召发, 张志利, 徐志浩, 郝诗文, 曾进

单位：1. 火箭军工程大学导弹工程学院, 陕西 西安 710025；2. 火箭军工程大学兵器发射理论和技术国家重点学科实验室, 陕西 西安 710025；3. 飞行自动控制研究所惯性技术航空科技重点实验室, 陕西 西安 710065

关键词：星敏感器,姿态确定,线性估计,多矢量

基金：国家自然科学基金(41174162);航空科学基金(201808U8004)

针对传统矢量定姿方法精度较低的问题，研究了主流的星敏感器多矢量天文定姿算法, 从理论上对奇异值分解(singular value decomposition, SVD)算法、双矢量定姿加研究背景算法、最小二乘(least square, LS)算法、四元数估计(quaternion estimator, QUEST)算法和线性估计算法进行了详细推导。其中, 线性估计算法先将各矢量对的坐标变换等式分散表示, 推导出对应的四元数形式, 再联立所有矢量的坐标变换等式, 基于长方矩阵的Moore-Penrose伪逆运算对二次四元数矩阵方程线性化, 再在此基础上考虑随机噪声的影响对一次四元数矩阵方程进行鲁棒性操作, 具有良好的创新性与实用性。以最小化Wahba损失函数为目标, 对定姿算法的性能进行对比分析。仿真和实验结果表明, 线性估计算法较之于其余4种算法, 具有更快的解算速度、更高的定姿精度。

来源：2023年第3期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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