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静电悬浮加速度计在轨质心位置的最小二乘估计
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P228[天文地球—大地测量学与测量工程;天文地球—测绘科学与技术]
  • 作者机构:[1]华中科技大学物理学院基本物理量测量教育部重点实验室,武汉430074, [2]华中科技大学自动化学院,武汉430074, [3]华中科技大学地球物理研究所,武汉430074
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(11235004)和总装预研基金资助.致谢感谢卫星用户及卫星研制方航天东方红卫星有限公司提供了有关数据.
中文摘要:

本文使用国内首次搭载飞行的静电悬浮加速度计在轨数据与卫星姿态数据,对加速度计与卫星质心的相对位置进行了估计测量.文中分析得到,在卫星姿态机动时,加速度计的输入加速度主要来自于离心加速度及角加速度引入的线加速度.结合卫星姿态机动时陀螺仪的测量数据,使用最小二乘法对加速度计质心位置的三个分量进行了联合估计.结果表明:质心位置的估计精度达到约6mm水平,主要受限于卫星平台条件和加速度计测量精度限制.利用本文方法对未来重力卫星任务进行了分析,若使用精度为1×10^-10m·s^-2加速度计以及2角秒分辨率的星敏感器,可将质心位置估计精度提高至4.6×10^-6m水平.

英文摘要:

This paper utilizes in-orbit data of the firstly launched electrostatic suspended accelerometer in China and satellite attitude data to make an estimation of the relative distance between the Center-of-Mass (CoM) of the accelerometer and the satellite. It is deduced that during the attitude maneuvering of the satellite, the input of the accelerometer is mainly the centrifugal acceleration and the linear acceleration induced from angular motion. Combining gyroscope data during the attitude maneuvering, using a least squares estimation method, the three coordinate components of the accelerometer CoM position with respect to the spacecraft are jointly estimated. The analysis results show that the precision of the CoM position estimation achieves about 6 mm, which is mainly limited by the satellite platform conditions and the accelerometer precision. Based on the method in this paper, the precision for the future gravity measurement satellite mission can be improved to a level of 4.6 × 10^-6 m by using an accelerometer with a precision of 1× 10%-10 m · s^-2 and a star sensor with a precision of 2 arc second.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618