摘要:GRACE 后续卫星携带了第一台星际激光测距干涉仪 (LRI)。在轨运行四年多后,LRI 的灵敏度超过了传统的微波仪器 (MWI)。然而,在当前的数据处理方案中,LRI 产品仍然需要 MWI 数据来确定未知的绝对激光频率,代表将原始相位测量转换为米级物理位移的“标尺”。在本文中,我们推导出精确执行从相位测量到距离的转换的公式,考虑到变化的载波频率。此外,还推导出了由于载波频率的知识不确定性以及未校正的时间偏差而导致的主要误差。在第二部分中,我们讨论了当前采用的交叉校准方案中 LRI 对 MWI 的依赖性,并提出了三种不同的 LRI 激光频率模型,其中两种模型在很大程度上独立于 MWI。此外,我们分析了热变化对尺度因子估计和 LRI-MWI 残差的贡献。推导出一种称为热耦合 (TC) 的线性模型,该模型显著降低了 LRI 和 MWI 之间的差异,使 MWI 观测限制了比较的水平。
1 伊斯坦布尔技术大学航空航天学院,34469 伊斯坦布尔,土耳其,收到日期:2022 年 3 月 24 日 修订日期:2022 年 6 月 8 日 接受日期:2022 年 6 月 20 日 摘要 Özet 在本研究中,提出了一种集成自适应 TRIAD/扩展卡尔曼滤波器 (EKF) 姿态估计系统,其中 TRIAD 和自适应 EKF 相结合以估计纳米卫星的姿态。作为系统的第一步,TRIAD 算法利用磁力计和太阳传感器测量结果产生初始粗四元数估计,然后将该粗估计直接输入到自适应 EKF。将姿态信息直接输入到滤波器相对减少了 EKF 带来的计算负担。作为系统的第二步,自适应 EKF 滤波 TRIAD 解并给出最终的四元数估计。同时,自适应 EKF 在传感器故障时使用单个缩放因子 (SSF) 重新调整测量噪声协方差矩阵,使整个系统对传感器故障更具鲁棒性。进行了几次模拟,并针对两种不同的故障类型(即姿态传感器中的噪声增量和连续偏差)测试了所提出的系统的性能。