技术特征：
1.一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法应用于太阳矢量的全天候测量，采用两个金字塔太敏相互垂直安装方式，第一太敏平行于ocu原点坐标系的x
c
oy
c
面，第二太敏平行于ocu原点坐标系的z
c
oy
c
面；所述方法包括步骤：步骤1：对两个金字塔太敏输出的8个通道的电流信号进行降序排列并取最大的四个电流；步骤2：根据步骤1得到的四个最大电流，计算有效电流个数；步骤3：设计太阳单位矢量确定方法，包括三电流法、两电流法以及递推估计法；步骤4：根据步骤2得到的有效电流个数，以及步骤3设计的三电流法、两电流法以及递推估计法确定太阳单位矢量在星体本体系下的坐标2.如权利要求1所述的一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述步骤1包括步骤：步骤11：根据太阳入射角与金字塔太敏各太阳能电池片输出电流的关系，通过多项式拟合的方式得到两者之间的函数表达式；步骤12：太阳光照射在金字塔第一太敏、第二太敏的四块太阳能电池片上，太敏根据太阳光的入射角度输出8个通道的电流信号，依次为i
a1
、i
a2
、i
a3
、i
a4
、i
b1
、i
b2
、i
b3
、i
b4
；步骤13：将8个通道的电流信号按照数值大小降序排列，依次记为i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8；记下相应顺序的太阳能电池片平面法向在星体本体系下的坐标为u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7、u8；在8个通道的电流信号中选择最大的4个电流i1、i2、i3、i4及相应的坐标u1、u2、u3、u4。3.如权利要求2所述的一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述步骤2包括步骤：步骤21：判断i1、i2、i3、i4中是否同时存在电流i
a2
和i
b4
，若不存在则直接选择最大的3个电流即i1、i2、i3以及对应的坐标u1、u2、u3；若同时存在电流i
a2
和i
b4
则去掉电流i
b4
，将剩下的三个电流重新降序排列得i1、i2、i3，并记录对应的坐标u1、u2、u3；步骤22：设置有效电流阈值为η，将步骤21得到的电流i1、i2、i3分别与有效电流阈值η进行比较，大于阈值即为有效电流，合计有效电流个数为n。4.如权利要求3所述的一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述步骤3包括步骤：当步骤2计算得到的有效电流个数n＝0或n＝1时，通过地推估计法确定太阳矢量，具体如下：其中和分别为当前拍和前一拍的本体系相对惯性系的坐标变换矩阵，和分别为当前拍和前一拍太阳单位矢量在星体本体系下的坐标。5.如权利要求3所述的一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述步骤3包括步骤：当步骤2计算得到的有效电流个数n＝2时，通过两电流法确定太阳矢量具体如下：(1)根据最大电流i1、i2选取对应的坐标u1、u2，通过太阳入射角与金字塔太敏各太阳能
电池片输出电流的函数关系式计算i1、i2相对应的太阳入射角余弦值cosα1、cosα2，并分别构造矩阵maxplane2、mincosα2；构造矩阵maxplane2、mincosα2；令第一组：第二组：第三组：(3)计算根据以上三组求根公式，分别将δx、δy、δz与0比较大小，选取其中δ＞
0的求根公式进行下一步计算：若δx＞0，则有若δy＞0，则有若δz＞0，则有若δx、δy、δz均小于等于0，则通过递推估计法计算结果；当前为第一拍时，输出无效值反之则输出通过步骤(1)递推估计法确定太阳矢量；对以上计算结果进行重根筛选，记x1＝[x
s1 y
s1 z
s1
]
t
、x2＝[x
s2 y
s2 z
s2
]
t
，分别求向量x1与向量x2与的数量积；的数量积；其中，ξ是向量x1与的数量积，ψ是向量x2与的数量积；若ξ≥ψ，考虑到星体惯性大力矩小，运动变化不剧烈，取与上一拍太阳矢量更接近的值输出，令若ξ＜ψ，则令最后，对做归一化处理。6.如权利要求3所述的一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述步骤3包括步骤：当步骤2计算得到的有效电流个数n＝3时，通过三电流法确定太阳矢量具体如下：(1)根据最大的三个电流i1、i2、i3得到对应的坐标u1、u2、u3，通过太阳入射角与金字塔
太敏各太阳能电池片输出电流的函数关系式计算i1、i2、i3相对应的太阳入射角余弦值cosα1、cosα2、cosα3，分别构造矩阵maxplane3和mincosα3如下：mincosα3＝[cosα
1 cosα
2 cosα3]
t
ꢀꢀꢀꢀ
(15)(2)计算令m＝maxplane3，n＝mincosα3，当前拍的太阳方向单位矢量在星体本体系下的坐标为：最后，对做归一化处理。7.如权利要求3所述的一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，其特征在于，所述步骤4包括步骤：步骤41：判断太阳方向矢量第一拍计算值的有效性，记矩阵行列式a的值为b；若b的绝对值小于0.1则本节拍计算输出的结果无效，输出无效值反之则有效；步骤42：根据i1、i2、i3中的有效电流个数选择对应的太阳方向矢量计算方法进行计算，若有效电流个数n＝0或n＝1，则无法直接利用太敏计算太阳矢量，通过递推估计法进行计算若有效电流个数n＝2，则通过两电流方法计算若有效电流个数为n＝3且b的绝对值小于0.1则通过两电流方法计算反之通过三电流方法计算
技术总结
本发明实施例提供了一种基于冗余金字塔太阳敏感器的太阳矢量确定方法，仅利用两个金字塔太敏就可以实现太阳矢量的全天候测量。金字塔型太敏为四棱台构型，四个侧面分别装有一块太阳能电池片，电流大小随太阳入射角的变化而变化。两个金字塔太敏同时工作可输出八个通道的电流信号，首先对所有电流信号进行降序排列并取最大的4个电流，然后计算其中有效电流个数。最后，根据太敏输出有效电流个数分别设计三电流法、两电流法以及递推估计法确定太阳单位矢量在星体本体系下的坐标。单位矢量在星体本体系下的坐标。单位矢量在星体本体系下的坐标。
技术研发人员：骆州淮 谭明朗 刘晓坤 阳光烈 吴凡 金益辉 宋斌
受保护的技术使用者：上海宇航系统工程研究所
技术研发日：2022.07.06
技术公布日：2022/9/26