【摘要】本實用新型公開了一種大功率啟動電源，其由電容器與鋅－空氣電池匹配組合后一體式制成，由超級電容器電路單元與鋅－空氣電池單元組并聯構成充電回路；所述的超級電容器電路單元包括一組以上的相互并聯的超級電容器單元組，各組超級電容器單元組由一個
【摘要】 本發明屬于航天測量技術，涉及對星敏感器在軌校準方法的改進。校準的步驟如下：建立星敏感器姿態轉換矩陣；建立星敏感器weng成像模型；數據采集；通過參數計算進行校準。本發明降低了外部參數和內部參數的耦合關聯影響；畸變模型完整，有良好的適應性；以線性閉式求解參數為主，計算量適中。 【專利類型】發明授權 【申請人】北京航空航天大學 【申請人類型】學校 【申請人地址】100083北京市海淀區學院路37號 【申請人地區】中國 【申請人城市】北京市 【申請人區縣】海淀區 【申請號】CN200610140481.1 【申請日】2006-10-10 【申請年份】2006 【公開公告號】CN100348947C 【公開公告日】2007-11-14 【公開公告年份】2007 【授權公告號】CN100348947C 【授權公告日】2007-11-14 【授權公告年份】2007.0 【發明人】張廣軍; 郝雪濤; 江潔 【主權項內容】1、基于weng模型的星敏感器在軌校準方法，其特征在于，校準的步驟如下： 1.1、建立星敏感器姿態轉換矩陣； 1.1.1、建立天球坐標系和星敏感器坐標系；設0′-XnYnZn為天球坐標系，0-XYZ為星敏感器坐標系，星敏感器的姿態角由赤經α0、赤緯β0、和滾轉角φ0組成，α0為Z軸在XnYn面上的投影與Xn軸的夾角；β0為Z軸與它在XnYn面上的投影之間的夾角；φ0為子午面和XY面交線與Y軸的夾角； 1.1.2、建立星敏感器姿態轉換矩陣；從天球坐標系到星敏感器坐標系的轉換過程為：第一步，繞Zn軸轉動 角，使得Xn軸和子午面垂直；第二步，繞新的Xn軸轉動 角，使得Zn軸和Z軸一致；第三步，繞新的Zn軸轉動φ0角，使得天球坐標系和星敏感器坐標系重合，則該轉動過程的方向余弦矩陣R即為姿態轉換矩陣，表示為： 式中，s表示正弦函數，c表示余弦函數；R可簡化表示為： r1～r9表示R矩陣9個元素； 1.2、建立星敏感器weng成像模型； 設星光方向矢量為： 式中，w1，w2和w3表示星光向量在星敏感器坐標系下的x，y，z坐標值；α，β為恒星的赤經、赤緯坐標； 1.2.1、使用星敏感器對星光進行徑向畸變成像；0-XYZ為星敏感器坐標系，o-xy為2維靶面坐標系，П為靶面，0o之間距離為焦距；星光 向量w理想透視成像點為P′，由于發生徑向畸變，實際成像點為P； 1.2.2、建立線性成像模型；由于x和y方向之間存在不確定比例因子，用fu和fv分別表示x和y方向的焦距，建立線性成像模型為： 式中，x′，y′為透視投影的星點位置，定義線性參數向量d1＝(fu?fv?α0?β0?0)； 1.2.3、考慮到畸變影響，建立weng非線性畸變模型公式為： 式中， x，y為星點實際測量坐標，k1為徑向畸變系數，g1～g4為偏心畸變和薄棱鏡畸變的綜合公式系數，于是非線性的畸變參數有5個，定義參數向量d2＝(k1?g1?g2?g3?g4)； 1.3、數據采集；根據星敏感器采集得到的一幀星圖，定義采集得到的全部星點數據集合為Ω0，星點個數為n；以主點為中心，直徑為圖像尺寸1/2做圓，記圓內的數據集合為Ω1，星點個數為n1； 1.4、通過參數計算進行校準； 校準過程分為兩步完成，根據中心數據Ω1受畸變影響較小的原理，第一步利用Ω1構造線性計算模型，計算得到參數向量d1的初始值；第二步對d1的參數進行優化處理；第三步，根據weng模型，構造畸變系數線性方程，在全局數據Ω0下計算參數向量d2；最后，判斷數據結果是否滿足要求，如果不滿足則返回第二步進行迭代計算，如果滿足則輸出參數向量的最終解d1和d2；具體計算過程如下： 1.4.1、進行線性參數估計；根據公式[3]有： x′w1r7+x′w2r8+x′w3r9＝w1r1fu+w2r2fu+w3r3ru y′w1r7+y′w2r8+y′w3r9＝w1r4fv+w2r5fv+w3r6fv?????[5] 整理有： 假設 共8個未知數，定義參數向量m＝[r1′?r2′?r3′?r4′?r5′?r6′?r7′r8′]T，對于每個星點數據可以得到方程： [w1?w2?w3?0?0?0-xw1-xw2]m＝xw3 [0?0?0?w1?w2?w3-yw1-yw2]m＝yw3???[7] 對于數據集合Ω1內的星點，可以得到2n1個方程，構成“Am＝b”形式；A為2n1個方程左式構成的矩陣，b為2n1個方程右式構成的向量；可用最小二乘法使得 解得8個未知數r1′～r8′；然后根據R為正交矩陣特點，有： r7＝r7′·r9，r8＝r8′·r9 r1＝r1′·r9/fu，r2＝r2′·r9/fu，r3＝r3′·r9/fu r4＝r4′·r9/fv，r5＝r5′·r9/fv?, r6＝r6′·r9/fv 先假設r9為正，得到姿態估計矩陣，然后選擇視場內的某一顆距離中心較遠的恒星來判斷r9是否真的為正，如果星光向量經姿態估計矩陣成像后坐標和測量坐標的符合一致，則說明r9為正，否則為負； 1.4.2、優化參數向量d1； 設線性參數向量和非線性參數向量的真實值為d1，d2，估計值為 最優的估計值應該滿足： 式中，P為點集Ω1的星點坐標；以公式[8]得到的解為初值，采用非線性優化方法對d1進行優化；設： 式中， 表示參數向量d2固定；由于fx和fy均為非線性函數，因此采用非線性線性化方法來估計參數向量d1；假設 為估計值， 為測量值，Δd1為向量估計偏差； 式中，A、B為敏感矩陣，求各項偏導數即可獲得； 于是得到參數向量更新值d1＝d1+Δd1； 1.4.3、計算畸變系數向量d2； 得到線性參數后，下一步求解非線性參數d2；根據公式[4]，構造線性估計模型： 式中： 構成“Bd2＝c”形式，B為2n個方程左式構成的矩陣，b為2n個方程右式構成的向量；利用最小二乘法使得 求出畸變參數向量d2的估計值，這里的數據為全部點集Ω0； 得到模型的全部參數d1和d2后，通過對比理想坐標值和測量坐標值進行判斷；如果誤差不滿足要求，則回到步驟1.4.2進一步優化d1，進行迭代計算；如果誤差滿足要求，則停止迭代，輸出結果。 【當前權利人】北京航空航天大學 【當前專利權人地址】北京市海淀區學院路37號 【統一社會信用代碼】12100000400011227Y 【家族被引證次數】8
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