李 晓，赵 宏，武延鹏，王 立

(1.北京控制工程研究所，北京100190;2.中国空间技术研究院，北京100094)

基于星敏感器的卫星角速度估计精度分析

李 晓1，赵 宏2，武延鹏1，王 立1

(1.北京控制工程研究所，北京100190;2.中国空间技术研究院，北京100094)

重点研究星敏感器自身特性对角速度估计精度的影响，分析了星敏感器动态情况下恒星矢量测量精度，推导出恒星矢量测量误差与星像目标中心提取误差之间的关系;进而研究了最小二乘角速度估计算法的精度，得出其精度影响因素:星像目标中心提取误差、曝光时间、恒星矢量数目及相互夹角;最后以给定的星敏感器参数和实际恒星分布进行数学仿真，验证了采用星敏感器估计角速度的可行性.

星敏感器;最小二乘;角速度估计

基于星敏感器的卫星姿态角速度确定系统可用于陀螺的故障诊断，同时作为备份，在陀螺失效时为控制系统提供角速度信息.从未来发展趋势看，基于星敏感器的卫星姿态角速度确定可以使姿控系统实现无陀螺化，大大降低姿控系统的重量、能耗、复杂度，提高其可靠性，对实现卫星的小型化，轻便化，廉价化具有重要意义.

目前国内对于这方面的研究主要限于角速度轨迹算法层面，尚无关于星敏感器自身特性对角速度估计精度影响的研究，且算法多基于星图识别，对星图不能识别只利用恒星矢量情况下的角速度估计研究则相对较少.本文结合星敏感器在动态条件下的工作特性……