现代小卫星姿态控制系统设计方法及其应用研究

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轻型高精度姿态控制是现代小卫星平台的一项关键技术.该学位论文结合国家"863"航天高技术计的"微小卫星一体化系统总体技术"(863-2-5-1-8)预研课题,以哈尔滨工业大学立体测绘微小卫星(SMMS)的研制项目为背景,同时得到国家"211"重点学科建设计划的资助,对现代小卫星姿态控制系统设计中高精度姿态确定与控制技术进行了系统而深入的研究.系统阐述了Kalman滤波理论在卫星三轴姿态确定中的应用问题.重点讨论了四元数表示卫星姿态信息冗余导致的滤波误差协方差阵奇异问题的三种解决方案和滤波器设计中改善滤波性能的四元数规范化技术,为轻型高精度姿态确定系统的研究做了必要的知识准备.系统研究了轻型宽视场星敏感与光纤陀螺联合定姿算法.讨论了五种定姿滤波算法的设计.
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