GRACE＿FO星相仪噪声分析和优化组合姿态方法

【作者】 潘旭东； 杨帆；

【机构】 华中科技大学物理学院引力中心；

【摘要】 GRACE_FO(Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On)姿态精度是影响时变重力场反演的重要因素之一,而了解GRACE_FO上星相仪的噪声成为提高姿态精度的重要前提条件。目前,基于最小二乘拟合的多星象仪姿态组合方法尚未充分考虑星相机噪声特征,如不能表现噪声在不同轴上的差异和各星相机噪声的异同特征。为此,本文提出一种迭代加权最小二乘方法,通过迭代解算各星象仪内部残差,以获取星相机四元数的噪声权重矩阵,从而得到更加精确的姿态组合四元数,提高卫星姿态精度。此外,我们利用该方法重新融合星象仪和陀螺仪,以获得全新的Level-1B级姿态产品。通过与传统方法的比对,我们进一步探讨了星相机各轴的噪声特性对于四元数组合的效果以及各星相机不同噪声水平对姿态精度的影响,以及其对星间测距、时变重力场反演的影响。更多还原