本發(fā)明公開一種太陽角計算方法，具體涉及一種APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：數(shù)字式太陽敏感器是衛(wèi)星必要的配置，太陽敏感器的太陽角輸出精度影響著衛(wèi)星姿態(tài)角確定精度。一般根據(jù)太陽敏感器輸出的太陽光斑位置和焦距直接計算太陽角，該種計算方法由于APS(AdvancedPhotoSystem，高級成像系統(tǒng))數(shù)字式太陽敏感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，在太陽角越大時誤差越大，大大影響了衛(wèi)星姿態(tài)確定精度。為此需要根據(jù)太陽敏感器內(nèi)部誤差傳遞關(guān)系，提出一種太陽角計算方法提高精度。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算方法和系統(tǒng)，提高太陽角計算的精度。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算方法，其特點是，該太陽角計算方法包含：讀取數(shù)字式太陽敏感器的太陽光斑位置；根據(jù)太陽光斑位置，計算初始太陽入射角；初始太陽入射角結(jié)合數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)，迭代計算得到太陽入射角；計算得到修正后的二維太陽角。上述計算初始太陽入射角α0包含：X＝CentX-Xc(1)Y＝CentY-Yc(2)α0=arctan(X2+Y2f)---(3)]]>式(1)、(2)、(3)中，(Xc，Yc)為數(shù)字式太陽敏感器太陽光垂直入射的光斑位置，稱為零位坐標(biāo)，f為數(shù)字式太陽敏感器的焦距，(CentX、CentY)為當(dāng)前太陽光斑位置。上述初始太陽入射角結(jié)合數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)，迭代計算得到太陽入射角包含：Fk=(f-H)tanαk+Htan(arcsin(1nsinαk)),(k=0,1,2)---(3)]]>dFk=(f-H)1cos2αk+Hcosαk/n(1-(sinαk/n)2)1.5,(k=0,1,2)---(4)]]>αk+1=αk+X2+Y2-FkdFk,(k=0,1,2)---(5)]]>按式(3)、(4)、(5)的順序依次計算，重復(fù)三次，計算得到太陽入射角α3；其中，α0為初始太陽入射角，數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)包含：焦距f，數(shù)字式太陽敏感器內(nèi)部過濾片折射率n，數(shù)字式太陽敏感器內(nèi)部過濾片厚度H，零位坐標(biāo)(Xc，Yc)。上述計算得到修正后的二維太陽角包含：αX=arctan(-YX2+Y2tanα3)αY=arctan(XX2+Y2tanα3)---(6)]]>式(6)中，αX,αY分別為X向修正后的太陽角和Y向修正后的太陽角，α3為迭代計算三次得到的太陽入射角。一種APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算系統(tǒng)，其特點是，該太陽角計算系統(tǒng)包含：太陽角計算系統(tǒng)位置讀取模塊，其讀取數(shù)字式太陽敏感器的太陽光斑位置；初始太陽入射角計算模塊，其接收并根據(jù)太陽光斑位置，計算初始太陽入射角α0；太陽入射角計算模塊，其接收初始太陽入射角，并結(jié)合數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)，迭代計算得到太陽入射角；二維太陽角計算模塊，其接收迭代計算得到太陽入射角，計算得到修正后的二維太陽角。本發(fā)明APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算方法和系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)的太陽角計算技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本發(fā)明通過太陽敏感器的太陽角修正和迭代計算，大大提高了太陽角計算精度，有助于提升衛(wèi)星姿態(tài)精度。附圖說明圖1為本發(fā)明APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算方法的流程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實施例。如圖1所示，本發(fā)明公開了一種APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算方法，其特征在于，該太陽角計算方法具體包含以下步驟：S1、讀取數(shù)字式太陽敏感器的太陽光斑位置。S2、基于太陽光斑位置，根據(jù)式(1)、(2)、(3)計算初始太陽入射角α0：X＝CentX-Xc(1)Y＝CentY-Yc(2)α0=arctan(X2+Y2f)---(3)]]>式(1)、(2)、(3)中，(Xc，Yc)為數(shù)字式太陽敏感器太陽光垂直入射的光斑位置，稱為零位坐標(biāo)，f為數(shù)字式太陽敏感器的焦距，(CentX、CentY)為當(dāng)前太陽光斑位置。S3、初始太陽入射角結(jié)合數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)，根據(jù)式(3)、(4)、(5)迭代計算得到太陽入射角：Fk=(f-H)tanαk+Htan(arcsin(1nsinαk)),(k=0,1,2)---(3)]]>dFk=(f-H)1cos2αk+Hcosαk/n(1-(sinαk/n)2)1.5,(k=0,1,2)---(4)]]>αk+1=αk+X2+Y2-FkdFk,(k=0,1,2)---(5)]]>按式(3)、(4)、(5)的順序依次計算，重復(fù)三次，計算得到太陽入射角α3。這里α3為重復(fù)式(3)、(4)、(5)迭代計算三次得到的太陽入射角k為o時ak代表初始太陽入射角(即α0)，k為1時ak代表重復(fù)式(3)、(4)、(5)迭代一次得到的太陽入射角，k為2時ak代表重復(fù)式(3)、(4)、(5)迭代二次得到的太陽入射角。其中，數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)包含：數(shù)字式太陽敏感器的焦距f，數(shù)字式太陽敏感器內(nèi)部過濾片折射率n，數(shù)字式太陽敏感器內(nèi)部過濾片厚度H，零位坐標(biāo)(Xc，Yc)。S4、根據(jù)式(6)計算得到修正后的二維太陽角：αX=arctan(-YX2+Y2tanα3)αY=arctan(XX2+Y2tanα3)---(6)]]>式(6)中，αX,αY分別為X向修正后的太陽角和Y向修正后的太陽角，α3為迭代計算三次得到的太陽入射角。本發(fā)明還公開了一種APS數(shù)字式太陽敏感器太陽角計算系統(tǒng)，該太陽角計算系統(tǒng)包含：太陽角計算系統(tǒng)位置讀取模塊，其讀取數(shù)字式太陽敏感器的太陽光斑位置。初始太陽入射角計算模塊，其輸入端連接太陽角計算系統(tǒng)位置讀取模塊的輸出，接收并根據(jù)太陽光斑位置，計算初始太陽入射角α0。太陽入射角計算模塊，其輸入端連接初始太陽入射角計算模塊的輸出，接收初始太陽入射角，并結(jié)合數(shù)字式太陽敏感器的標(biāo)定參數(shù)，迭代計算得到太陽入射角。二維太陽角計算模塊，其輸入端連接太陽入射角計算模塊的輸出，接收迭代計算得到太陽入射角，計算得到修正后的二維太陽角。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。當(dāng)前第1頁1 2 3