编队小卫星空间状态测量方法

研究目的:研究一种基于激光实时跟踪测量的编队小卫星大动态范围相对位置和相对姿态测量方法,解决小卫星编队自主飞行时的高精度相对状态测量问题,为小卫星分布式雷达提供高精度的基线测量,同时也为编队小卫星的精确构型控制提供依据。
基本原理:首先利用星载激光跟踪测量装置实时测量星载光学合作目标,测出合作目标相对于激光跟踪测量装置的相对距离和方位角度信息,通过坐标变换得到小卫星间的相对位置。然后根据小卫星之间的相对位置关系,建立空间相对坐标系,解算出航天器间的相对姿态。采用膜式结构微光学阵列合作目标增大激光跟踪测量装置的探测距离,并实现小卫星编队大动态范围变化时的无盲区测量,同时可减小飞行器的飞行载荷。

              

科学意义及应用价值:用激光实现对动目标的快速跟踪和探测方法具有载荷小,成本低,速度快,隐蔽性好,抗干扰性强,无“多径效应”,测量精度高等诸多优点。该测量方法可广泛用于多个动目标之间的自主相对状态实时测量。