基于卡尔曼滤波的星敏感器在轨校准方法

摘要：

根据星敏感器光学镜头以径向畸变为主的特点,采用一阶径向畸变模型,利用摄像机标定中的径向排列约束(RAC),对其外部姿态和内参数进行在轨校准.以采集到的星点的图像坐标和对应导航星在天球坐标系下的赤经、赤纬信息作为滤波器的输入,外部姿态和内参数作为输出,构造相应的状态方程和观测方程,进行两次卡尔曼滤波迭代,结果作为校准参数的最优估计.仿真实验表明:本方法能消除内部参数与外部参数的耦合,校准过程不依赖外部姿态,且状态方程和观测方程均为线性方程,满足卡尔曼滤波迭代的最优条件,能够精确估计出星敏感器内外参数,在星点成像位置噪声标准差为0.05像素时,校准后x、y方向上的平均误差分别为0.044像素和0.049像素.

关键词：星敏感器、卡尔曼滤波、在轨校准、径向畸变模型、径向排列约束

所属期刊栏目：31

分类号：V448.22(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：长江学者和创新团队发展计划IRT0705

在线出版日期：2010-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1220-1224