starlight refraction scheme with single star sensor.pdf

在自主卫星导航领域，传统的天文/惯性组合导航方法存在局限性，无法完全补偿加速度计的误差。文章“starlight refraction scheme with single star sensor”探讨了一种基于星光折射的新型导航策略，旨在解决这一问题。该策略利用星光折射定位原理，通过单个星敏感器实现卫星导航，降低了系统复杂性和成本。 星光折射导航是一种利用大气对星光的折射效应来确定航天器位置的方法。在过去的研究所采用的方法通常需要两个星敏感器，但本论文提出，实际上只需要一个星敏感器就足够进行导航。减少一个星敏感器可以减轻初始对准过程的负担，并降低设计成本。然而，这同时也提出了新的挑战，如如何优化星敏感器的安装角度以确保导航精度，以及如何在星光折射方法中实现折射星的准确识别。 星敏感器的安装角度是影响卫星导航精度的关键因素。适当的角度设置可以确保星敏感器能够捕捉到足够的星光信息，从而提高定位的准确性和可靠性。文章中会详细讨论如何确定这个关键的安装角度。 另一方面，折射星的识别是星光折射导航方法中的核心问题。由于大气折射会改变星光的路径，因此需要精确识别出这些被折射的星星，以便正确解析导航信息。文章中将分析和提出相应的星识别算法，以确保在实际应用中的有效性。 为了验证所提出的单星敏感器星光折射导航方案的可行性，作者进行了针对低地球轨道（LEO）卫星的仿真研究。仿真结果表明，这种方法在提供高精度导航数据方面具有实际应用价值。 总结来说，这篇论文对自主卫星导航技术做出了重要贡献，通过星光折射导航和单星敏感器的设计，不仅减少了系统复杂性，还提高了导航精度。这为未来卫星导航系统的优化和改进提供了新的思路和方法。文章的研究成果对于减少依赖地面站、提高航天器自主导航能力具有重要意义，特别是在加速度计误差补偿方面，为自主导航系统开辟了新的途径。