基于自适应权重平差的高精度星相机定姿算法
摘要
针对传统单帧星图定姿算法存在的观测矢量精度低、权值分配固定的问题，提出一种基于单帧星图信息的自适应权重平差姿态确定算法。首先，引入自适应阈值机制，通过分析不同工况下星图的噪声水平自适应调整阈值，剔除低质量星点信息；其次，建立基于角距误差的精度评估体系，利用视场内的多星观测数据交叉验证，对观测权重进行最优分配；最后，建立多恒星拓扑关联模型，利用视场内的冗余观测建立约束方程，通过平差修正观测误差，根据修正后的观测矢量及分配权重实现单帧星图的高精度定姿。利用武汉一号卫星星相机在轨任务期间的实拍星图进行测试，结果表明：基于多次任务数据，所提算法求解得到的两个星相机光轴夹角精度均优于0.5″，与QUEST（Quaternion Estimator）算法相比精度平均提高52.2%，为实现星相机亚角秒级定姿提供一种有效方法。
引用本文（GB/T 7714）
翁丽丹 Weng Lidan, 曾国强 Zeng Guoqiang. 基于自适应权重平差的高精度星相机定姿算法[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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