微纳卫星姿态估计方法

1.一种微纳卫星姿态估计方法，其特征在于，所述方法用于实现微纳卫星的姿态确定，所述方法包括：建立微纳卫星姿态确定非线性模型，根据微纳卫星姿态测量敏感器的姿态观测信息，确定模型误差估计值，利用模型误差估计值对非线性模型进行修正，获取微纳卫星姿态确定模型；采用稀疏高斯埃尔米特求积理论对微纳卫星姿态确定模型的卫星姿态变量及卫星姿态变量对应的协方差进行高阶多点采样和高阶状态传递，获取高维卫星姿态变量及高维卫星姿态变量对应的协方差；对高维卫星姿态变量进行降维处理，获取多组低维卫星姿态变量组，分别对每组低维卫星姿态变量组进行姿态估计以确定每组低维卫星姿态变量组对应的姿态估计值，对所有低维卫星姿态变量组对应的姿态估计值进行姿态信息融合处理，确定卫星姿态变量的最终补偿估计值；其中，所述建立微纳卫星姿态确定非线性模型，根据微纳卫星姿态测量敏感器的姿态观测信息，确定模型误差估计值，利用模型误差估计值对非线性模型进行修正，获取微纳卫星姿态确定模型，包括以下步骤：建立微纳卫星姿态确定非线性模型为：式中，下标k表示第k时刻，x k 表示k时刻的卫星姿态变量，卫星姿态变量包括卫星姿态角和卫星姿态角速度，f(·)表示微纳卫星非线性姿态动力学模型，y k 表示k时刻的姿态观测量，h(·)表示姿态敏感器观测模型，v k-1 表示k-1时刻的动力学噪声，n k 表示k时刻的观测噪声；根据微纳卫星姿态测量敏感器的姿态观测信息、最小模型误差准则和预测误差反馈控制理论，利用以下公式计算确定模型误差估计值；式中，d k 为模型误差估计值，γ为常值参数，矩阵 m为观测量的维数，p为模型误差估计值的维数， 和 为李导数，h i [x k ]为姿态变量为x k 时对应的观测量的第i个分量， 为预测观测误差， 为先验观测误差， 为观测残差梯度信息；利用以下公式计算确定预测观测误差和先验观测误差；式中，y k+1 表示k+1时刻的姿态观测量， 为y k 的估计值， 为x k 的估计值，向量函数 为观测量的泰勒展开高阶项， r i 为第i个分量的系统阶数，Δt为滤波时间间隔， 为李导数，h i 为观测方程的第i个分量；利用以下公式计算确定观测残差梯度信息；利用模型误差估计值对非线性模型进行修正，获取微纳卫星姿态确定模型为：式中， 为x k+1 的估计值，g(·)为模型误差估计值的分布矩阵，F(·)为状态转移矩阵，v k 为k时刻的动力学噪声。