JPH0228085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は恒星同定に基づく人工衛星の姿勢決
定方式に関する。

人工衛星の姿勢制御精度を向上させるために、
恒星センサを用いて人工衛星の姿勢を決定するシ
ステムを実現することが必要となると考えられ
る。

ところで、従来開発されているこの種の姿勢決
定方式としては、恒星方向単位ベクトルの観測値
とその観測恒星に対応するカタログ恒星を既知と
して、以後姿勢推定のフイルタにより姿勢の最適
な推定値を求め、これを初期値として、慣性セン
サデータをもとに逐次的な姿勢計算を行う方法に
よるものであつた。

しかしながら、前記した従来の方法では衆知の
ように、観測恒星に対応するカタログ恒星を如何
にして決定すべきか（すなわち恒星同定の方法）
が問題として残つていた。したがつて実用システ
ムの実現は困難であつた。

さらに、フイルタを用いて姿勢の最適な推定値
を求める場合に、衛星観測データを蓄積するため
のメモリが必要であり、又計算量が膨大で推定結
果を得るのに長時間を要するなどの欠点があつ
た。

この発明は、将来開発が予測される高精度三軸
姿勢制御衛星を実現するために必要となる人工衛
星の姿勢決定法に関し、幾何学的マツチング法に
よる恒星同定機能と、恒星観測時刻から現時点ま
での相対的な姿勢の変化分を慣性センサデータに
基づいて計算する機能を備え、さらに誤つた恒星
同定に基づくシステムの誤動作を防止するように
構成したことを特長とする姿勢決定用計算機を搭
載した人工衛星の姿勢決定方式を提供しようとす
るものである。

以下この発明の一実施例を図面により詳述す
る。

第１図はこの発明による姿勢決定方式の概念を
示す図である。図において、１は恒星センサ、２
は慣性センサ、３は恒星ベクトル計算装置、４は
データベース、５はサブカタログ編集装置、６は
恒星同定処理装置、７はマツチング行列計算装
置、８は姿勢変位計算装置、９は姿勢初期値の更
新装置、１０は姿勢計算装置、１１はモード切換
スイツチ、１２は姿勢決定用計算機である。

このような構成において、恒星センサ１によつ
て観測したセンサ視野内の恒星座標（y_i、z_i）（但
しｉは観測恒星の番号）を入力として、恒星ベク
トル計算装置３は衛星機軸座標に対する恒星方向
の単位ベクトル＄_i（t₀）を計算する。サブカタロ
グ編集装置５はデータベース４中の恒星カタログ
を入力としてサブカタログ＄_j ^a（ｊはカタログ恒
星番号）を編集する。このとき姿勢情報が必要と
なるが、第一回目の処理では例えばデータベース
中に予め設定しておいた姿勢の予測値を用いる。
同定処理装置６は上記の＄_iおよび＄_j ^aを入力とし
て、観測恒星＄_i（ｔ）に対応するカタログ恒星
＄^a _ijを決定する。第一回目の処理ではモード切換
スイツチ１１をM₁＝M₂＝０として、マツチング
行列計算装置７は上記＄_iおよび＄^a _ijを入力として
観測値とそれに対応するカタログ恒星の関係を与
えるマツチング行列を計算する。姿勢変位計算装
置８は慣性センサ２によつて測定した衛星機軸回
りの角速度ω_l（但しｌ＝１、２、３）を入力とし
て恒星観測ｔ（ｔ＝０とする）からＴ時間後の人
工衛星の姿勢の変化分〔〓C_B〕を計算する。姿勢
初期値の更新装置９は上記マツチング行列計算装
置７の出力および〔〓C_B〕を入力として時刻ｔで
のマツチング行列に対応した座標変換行列を計算
し、サブカタログ編集装置５へ出力する。これで
第一回目の処理が終りモード切換スイツチ１１
M₁＝M₂＝１とする。時刻ｔ＝Ｔで恒星センサ１
により新たな恒星観測値を得、再び上記一連の処
理を行う。このときサブカタログ編集装置５は上
記マツチング行列に対応したサブカタログを編集
する。恒星同定処理装置６は上記マツチング行列
に対応したサブカタログおよび恒星ベクトル計算
装置３の出力信号を入力として観測恒星を同定す
る。一方、姿勢変位計算装置８は恒星観測時刻ｔ
＝Ｔから現時点までの姿勢の変化分を計算する。
姿勢初期値の更新装置９は上記恒星同定処理装置
６および姿勢変位計算装置８の出力信号を入力と
して時刻ｔ（例えばｔ＝2Tとする）ので姿勢を計
算する。これを初期値として姿勢計算装置１０は
慣性センサデータを入力として逐次的に姿勢を計
算し出力する。以下再び恒星センサデータを読込
み上記操作をくり返して2T時間毎に姿勢初期値
を更新する。時刻ｔ＝2T以後の各第一回目の処
理では上記姿勢計算装置１０で計算した恒星観測
時刻での姿勢をサブカタログ編集装置５へフイー
ドバツクするように構成する。このように構成さ
れた姿勢決定用計算機１２は恒星同定に基づき時
間2T毎に姿勢の初期値を更新し、これを初期値
として2T時間内での姿勢を高い頻度で決定し出
力するシステムを実現させるものである。また複
数回（この実施例では２回）の同定処理結果に基
づき姿勢初期値の更新を行うので同定誤りによる
システムの誤動作が防止できる。

以下、姿勢決定用計算機１２を構成する各装置
の詳細について、第２図、第３図および第４図を
用いて説明する。

第２図は恒星センサ座標（X_S、Y_S、Z_S）と衛
星機軸座標（X_B、Y_B、Z_B）の関係を示す図であ
る。この実施例では恒星センサ１の搭載個数を２
としている。

図においてα₁，δ₁、α₂，δ₂はそれぞれ恒星セン
サ、α₂，δ₂はそれぞれ恒星センサ１の光軸方向
X_Sの（方位角、仰角）である。このような関係
において恒星センサ座標を衛星機軸座標の関係を
与える座標変換行列〔_BC_S〕₁、〔_BC_S〕₂は次式で与
えられる。

〔_BC_S〕₁＝A₁₁ A₁₂ A₁₃ A₂₁ A₂₂ A₂₃ A₃₁ A₃₂ A₃₃ (1) ここでA₁₁＝cosα₁・cosδ₁ A₁₂＝−sinα₁ A₁₃＝−cosα₁・sinδ₁ A₂₁＝sinα₁・cosδ₁ A₂₂＝cosα₁ A₂₃＝−sinα₁・sinδ₁ A₃₁＝sinδ₁ A₃₂＝０ A₃₃＝cosδ₁ 〔_BC_S〕＝B₁₁ B₁₂ B₁₃ B₂₁ B₂₂ B₂₃ B₃₁ B₃₂ B₃₃ (2) ここでB₁₁＝−sinα₂・cosδ₂ B₁₂＝cosα₂ B₁₃＝sinα₂・sinδ₂ B₂₁＝cosα₂・cosδ₂ B₂₂＝−sinα₂ B₂₃＝−cosα₂・sinδ₂ B₃₁＝sinδ₂ B₃₂＝０ B₃₃＝cosδ₂ 第３図は衛星機軸座標に対する恒星方向の単位
ベクトル＄_i（ｔ）の観測概念を示す図である。

図においてy_i，z_iは恒星センサ視野内の恒星座
標で恒星センサ１による観測値である。α_l，δ_lは
恒星センサ番号ｌ（ｌ＝１、２）の光軸方向の
（方位角、仰角）である。

このような関係において、恒星ベクトル計算装
置２は衛星機軸座標に対する恒星方向の単位ベク
トル＄_i（ｔ）を次式で計算する。

＄_i（ｔ）＝〔_BC_S〕_lcosy_i・cosz_i siny_i・cosz_i sinz_iｌ＝１、2i＝１、２、３ (3) 但し、この実施例では２個の恒星センサ１によ
る複数個の観測値の中から、合計３個すなわち＄
_１（ｔ）、＄₂（ｔ）、＄₃（ｔ）を選定して以下の処理
に用いることとする。

一方、サブカタログ編集装置５はデータベース
４と姿勢計算装置１１から与えられる〔_BC_I〕_t
（但し、初回の処理のみ、例えばデータベース中
に予め設定しておいた〔_BC_I〕₀）を入力として、
以下の方法でサブカタログ＄_j ^aを編集する。

まず、恒星センサの光軸方向の単位ベクトル〓
_ｓｌ（ｔ）を次式により計算する。

〓_sl（ｔ）＝〔_SC_B〕_l〔_BC_I〕_t 〔１、０、０〕^T、ｌ＝１、２ (4) つぎに、データベース４中の恒星カタログ^a
から、以下の条件式により、恒星センサ視野内に
存在すると予測される恒星＄_j ^aを選出する。

＄_j ^a∈〔^a｜｜cos^-1｛^a・〓_sl｝｜＜ε₁〕 (5) 但しε₁は恒星センサの視野の大きさなどを考慮
して一定の値に設定する。

恒星同定処理装置６は上記式(3)で与えられる＄
_ｉ（ｔ）、ｉ＝１、２、３と式(5)で与えられる恒星
カタログ値＄_j ^aを用いて以下の同定処理を行う。

まず、 a₁＝＄₁（ｔ）・＄₂（ｔ） a₂＝＄₂（ｔ）・＄₃（ｔ） a₃＝＄₃（ｔ）・＄₁（ｔ） (6) を計算する。

つぎに、サブカタログから１個の恒星＄₁ ^aを取
出し、サブカタログ内の残りのｊ−１個の恒星に
対しあらかじめ設定した定数ε₂を用いて、 ＄₁ ^a、＄_j-1 ^a−a_i＞cosε₂、ｉ＝１、２、３ (7) を満足する組合せが１組でも存在するか否かをテ
ストする。もし一組でも存在すればその恒星＄₁ ^a
を同定候補として残す。また、一組も存在しない
場合はその恒星をサブカタログから除去する。こ
の操作をサブカタログ内の全て恒星についてくり
返す。ε₂を十分小さく設定すれば、これによつて
サブカタログ内にa₁、a₂、a₃に対応するカタログ
恒星の組＄_1j ^a・＄_2j ^a、＄_2j ^a・＄_3j ^a、＄_3j ^a・＄_1j ^a
が残る。したがつて、＄₁のカタログ値は＄^a _1j、
＄₂のカタログ値は＄_2j ^a、＄₃のカタログ恒星は＄
_３ｊ ^aであるとして同定が完了する。しかし、条件
によつては同定が一意に確定しない場合も考えら
れる。以後観測恒星（＄₁、＄₂、＄₃）に対応す
るカタログ恒星として（＄_1j ^a、＄_2j ^a、＄_3j ^a）と
（S_1j′、S_2j ^a、S_3j ^a）の２組が同定候補として残
り、同定が一意に確定しない場合を想定して説明
を進めることにする。

モード切換スイツチ１１は第１図ｂにおいて次
のように動作する。

Ｍ＝１、（＄）＝（＄） Ｍ＝０、（＄）＝（＄） (8) 第一回目の処理ではM₁＝M₂＝０として、マツ
チング行列計算装置７は上記恒星同定処理装置６
の出力信号（＄₁、＄₂、＄₃）、（＄_1j ^a、＄_2j ^a、＄_3j
^ａ）、（＄_1j′、＄_2j ^a、＄_3j ^a）を入力として次式によ
り観測値とカタログ値との関係を与える座標変換
行列を計算する。

観測値（＄₁、＄₂、＄₃）とカタログ値（＄_1j ^a、
＄_2j ^a、＄_3j ^a）から 〔_BC_I ^a＝〔＄₁、＄₂、＄₃〕 〔＄_1j ^a、＄_2j ^a、＄_3j ^a〕^-1 (9) 観測値（＄₁、＄₂、＄₃）とカタログ値（＄_1j′、
＄_2j ^a、＄_3j ^a）から 〔_BC_I′〕＝〔＄₁、＄₂、＄₃〕 〔＄_1j′、＄_2j ^a、＄_3j ^a〕^-1 (10) が成立つ。

第４図は恒星センサ１による恒星観測時刻ｔを
ｔ＝０として、時刻（ｎ−１）τと時刻nτでの
人工衛星の姿勢の相対的関係を示している。但し
τは恒星観測のサンプリング時間とする。図にお
いて、（i_Bo-1、j_Bo-1、k_Bo-1）は時刻（ｎ−１）τ
での衛星機軸方向の単位ベクトル、（i_Bo、j_Bo、
k_Bo）は時刻nτでの衛星機軸方向の単位ベクトル
であり、（ΔΨn、Δφn、Δθn）はオイラ角、
（ω_1o-1、ω_2o-1、ω_3o-1）、（ω_1o、ω_2o、ω_3o）は
そ
れぞれ衛星機軸回りの回転角速度である。

このような関係において、姿勢変位計算装置８
は時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝Ｔまでの姿勢の変化分
〔〓C_B〕を以下の式で計算する。

〔ΔC_B〕＝C₁₁ C₁₂ C₁₃ C₂₁ C₂₂ C₂₃ C₃₁ C₃₂ C₃₃ ……(11) ここでC₁₁＝Δρ₁ ²−Δρ₂ ²−Δρ₃ ²＋Δρ₄ ² C₁₂＝２（−Δρ₄Δρ₃＋Δρ₁Δρ₂） C₁₃＝２（Δρ₄Δρ₂＋Δρ₁Δρ₂） C₂₁＝２（Δρ₄Δρ₃＋Δρ₁Δρ₂） C₂₂＝−Δρ₁ ²＋Δρ₂ ²＋Δρ₃ ²＋Δρ₄ ² C₂₃＝２（−Δρ₄Δρ₁＋Δρ₂Δρ₃） C₃₁＝２（−Δρ₄Δρ₂＋Δρ₁Δρ₃） C₃₂＝２（Δρ₄Δρ₁＋Δρ₂Δρ₃） C₃₃＝−Δρ₁ ²−Δρ₂ ²＋Δρ₃ ²＋Δρ₄ ² 但し Δρ₁ Δq₄−Δq₃ Δq₂ Δq₁ Δρ₁ Δρ₂＝ Δq₃ Δq₄ Δq₁ Δq₂ Δρ₂ Δρ₃ −Δq₂ Δq₁ Δq₄ Δq₃ Δρ₃ Δρ_4o −Δq₁−Δq₂−Δq₃ Δq₄ Δρ_4o-1(12) Δq₁＝sinΔθn／２cosΔφn／２sinΔΨn／
２−cosΔθn／２sinΔφn／２cosΔΨn／２ Δq₂＝−sinΔθn／２cosΔφn／２cosΔΨn
／２−cosΔθn／２sinΔφn／２sinΔΨn／２ Δq₃＝sinΔθn／２cosΔφn／２cosΔΨn／
２−cosΔθn／２cosΔφn／２sinΔΨn／２ Δq₄＝cosΔθn／２cosΔφn／２cosΔΨn／
２−sinΔθn／２sinΔφn／２sinΔΨn／２ (13) ここで未知量となつているのはオイラ角（Δφ、
Δθ、ΔΨ）_oであるが、時刻ｔ＝０での初期値Δφ₀
＝Δθ₀＝ΔΨ₀＝０とし、慣性センサ２で測定した
衛星機軸回りの回転角速度ω_uo（ｕ＝１、２、３）
を周期τで読込み、次式で計算する。

Δφ_o＝１／６（d₁＋2d₂＋2d₃＋d₄） Δθ_o＝１／６（η₁＋2η₂＋2η₃＋η₄） ΔΨ_o＝１／６（f₁＋2f₂＋2f₃＋f₄） (14) 但し d₁＝τω_1o η₁＝τω_2o f₁＝τω_3o d₂＝τ｛ω_1ocos（ω_2oτ／２）＋ω_3osin（ω_2oτ／
２）｝ η₂＝τ｛ω_1otan（ω_1oτ／２）sin（ω_2oτ／２）
＋ω_2o −ω_3otan（ω_1oτ／２）cos（ω_2oτ／２）｝ f₂＝τ｛−ω_1osin（ω_2oτ／２）／cos（ω_1oτ／２
） ＋ω_3ocos（ω_2oτ／２）／cos（ω_1oτ／２）｝ d₃＝τ｛ω_1ocos（η₂／２）＋ω_3osin（η₂／２）｝ η₃＝τ｛ω_1otan（d₂／２）sin（η₂／２）＋ω_2o−
ω_3otan（d₂／２）cos（η₂／２）｝ f₃＝τ｛−ω_1osin（η₂／２）／cos（d₂／２）＋ω_3
ocos（η₂／２）／cos（d₂／２）｝ d₄＝τ｛ω_1ocosη₃＋ω_3osinη｝ η₄＝τ｛ω_1otand₃sinη₃＋ω_2o−ω_3otand₃cosη₃
｝ f₄＝τ｛−ω_1osinη₃／cosd₃＋ω_3ocosη₃／cosd₃｝ なお時刻ｔ＝０で 〔Δρ₁、Δρ₂、Δρ₃、Δρ₄〕₀ ^T ＝〔０、０、０、１〕₀ ^T (15) と設定する。

姿勢初期値の更新装置９は上記マツチング行列
計算装置７の出力信号〔_BC^a _I〕、〔_BC_I′〕および姿
勢変位計算装置８の出力信号〔〓C_B〕を入力とし
て 〔_BC_I〕₁＝〔〓C_B〕〔_BC_I ^a〕 (16) 〔_BC_I〕₂＝〔〓C_B〕〔_BC_I′〕 (17) を計算する。

以上で第一回目の処理を終りモード切換スイツ
チ１１をM₁＝M₂＝１として第二回目の処理に入
る。

恒星センサ１により新たに恒星を観測し、恒星
ベクトル計算装置３で式(3)により恒星方向の単位
ベクトルを計算する。

一方、サブカタログ編集装置５はデータベース
４および姿勢初期値の更新装置８の出力信号をも
とに以下の方法でサブカタログを編集する。

式(4)を参照して 〓_sl1（ｔ）＝〔_SC_B〕_l〔_BC_I〕₁〔１、０
、０〕^T、ｌ＝１、２ 〓_sl1（ｔ）＝〔_SC_B〕_l〔_BC_I〕₁〔１、０
、０〕^T、ｌ＝１、２ 〓_sl2（ｔ）＝〔_SC_B〕_l〔_BC_I〕₂〔１、０、０〕^T、ｌ＝
１、２(18) を計算する。

つぎに、式(5)を参照してデータベース４中の恒
星カタログ^aから以下の条件式により〓_sl1、〓_sl
２に対応するサブカタログを編集する。

＄^a _j1∈〔^a｜｜cos^-1｛^a・〓_sl1｝｜＜ε₃〕 ＄^a _j1∈〔^a｜｜cos^-1｛^a・〓_sl1｝｜＜ε₃〕 ＄^a _j2∈〔^a｜｜cos^-1｛^a・〓_sl2｝｜＜ε₃〕(1
9) 恒星同定処理装置６は上記観測恒星方向の単位
ベクトル＄₁、＄₂、＄₃およびサブカタログ＄_j1 ^a、
＄_j2 ^aおよび〔_BC_I〕₁、〔_BC_I〕₂を入力として以下の同
定処理を行う。まず、 〔＄₁₁、＄₁₂、＄₁₃〕 ＝〔_IC_B〕^T ₁〔＄₁、＄₂、＄₃〕、 (20) Ｔ：転置 〔＄₂₁、＄₂₂、＄₂₃〕 ＝〔_IC_B〕^T ₂〔＄₁、＄₂、＄₃〕、 (21) Ｔ：転置 を計算する。

つぎに微小な値ε₄に対して、各サブカタログ内
の全ての恒星に対し ＄₁₁・＄_j1 ^a＞cosε₄ ＄₁₂、＄_j1 ^a＞cosε₄ ＄₁₃・＄_j1 ^a＞cosε₄ (22) ＄₂₁・＄_j2 ^a＞cosε₄ ＄₂B・＄_j2 ^a＞cosε₄ ＄₂₃・＄_j3 ^a＞cosε₄ (23) を満足する組合せが存在するか否かをテストしど
れも満足しないものをサブカタログから除去す
る。これによつて、例えばサブカタログ＄_j1 ^a内
の３個の恒星＄^a _1j1、＄^a _2j1、＄^a _3j1がそれぞれ＄₁₁、
＄₁₂、＄₁₃、に対応する対としてカタログ内に残
る。このときサブカタログS_j2 ^aは一般に全て除去
される。

この処理に基づき同定処理装置６は〔_BC_I〕₁を
出力する。

姿勢初期値の更新装置９は姿勢変位計算装置８
において式(11)〜(15)により計算した時刻ｔ＝Ｔか
らｔ＝2Tにおける姿勢の変化分〔〓C_B〕および同
定処理装置６の出力〔_BC_I〕₁を入力として時刻ｔ
＝2Tでの衛星の姿勢すなわち衛星機軸座標
（X_B、Y_B、Z_B）と姿星基準座標としての慣性空間
座標（X_I、Y_I、Z_I）との関係〔_BC_I〕_2Tを次式によ
り計算し出力する。

〔_BC_I〕_2T＝〔〓C_B〕〔_BC_I〕₁ (24) 姿勢計算装置１０は2T時間後に再び姿勢初期
値が更新されるまでの期間、上記式(24)の計算結
果を初期値として以下の式により姿勢を計算し出
力する。

ここで、姿勢初期値の更新時刻Ｔ＝2Tをあら
ためてｔ＝０とすると、衛星の姿勢〔〓_B、〓_B、
〓_B〕_kは 〔i_B、j_B、k_B〕^T ＝〔_BC_I〕_k〔i_I、j_I、k_I〕^T (25) 〔_BC_I〕_k＝〔〓C_B〕〔_BC_I〕_k-1 (26) 但し、〔_BC_I〕₀は式(24)の計算結果を用いる。ま
た〔〓C_B〕は時間τ＝t_k−t_k-1毎に慣性センサデー
タω_l（ｌ＝１、２、３）を読込み、式(14)、(15)と
同一の式によりオイラ角Δφ、Δθ、ΔΨを計算し、
これを式(13)に代入し、式(12)、(13)からオイラパ
ラメータ（Δρ₁、Δρ₂、Δρ₃、Δρ₄）を計算し、こ
れを式(11)の右辺に代入して逐次的に〔〓C_B〕を計
算する。

以上述べたことから明らかなように、この発明
による姿勢決定方式は、恒星同定に基づいて得ら
れる恒星観測時刻での姿勢と、慣性センサデータ
を用いて得られる恒星同定処理期間の姿勢の変化
分を結合して姿勢の初期値を定期的に更新し、こ
れをもとに人工衛星の姿勢を逐次的に決定でき
る。従つて、姿勢推定のためのフイルタが不要で
ある。また、姿勢決定の出力頻度が高い。また、
式(6)、式(7)によつて姿勢情報のもつ誤差の大きさ
と関係なく観測恒星を一意的に同定できる。また
複数回（この実施例では２回）の同定処理結果に
基づき姿勢初期値の更新を行うので同定誤による
システムの誤動作が防止できる。などの利点を有
する。

なお、この実施例では式(7)の処理に直接サブカ
タログ中の恒星を用いる方法を示したが、式(7)に
よるベクトル計算（内積）の回数を減らすため
に、観測値とサブカタログ内の恒星の間で ＄₁・＄_j ^aε₃ ＄₂・＄_j ^aε₃ ＄₃・＄_j ^aε₃ (27) 但し、ε₃はあらかじめ設定した定数 なる条件を満足するカタログ恒星を選出して、コ
アカタログを編集し、このコアカタログ内の恒星
に式(7)を適用しても、何らこの発明の効果を妨げ
るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による姿勢決定系の構成概念
を示す図、第２図は恒星センサの取付を示す概念
図、第３図は恒星観測の数学モデルを示す図、第
４図は逐次的姿勢変化計算の過程における前段階
姿勢と現時点の姿勢との関係を説明する図であ
り、１は恒星センサ、２は慣性センサ、３は恒星
ベクトル計算装置、４はデータベース、５はサブ
カタログ編集装置、６は恒星同定処理装置、７は
マツチング行列計算装置、８は姿勢変位計算装
置、９は姿勢初期値の更新装置、１０は姿勢計算
装置、１１はモード切換スイツチ、１２は姿勢決
定用計算機である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人工衛星に搭載した恒星センサからのデータ
   を入力として、衛星機軸座標に対する恒星方向の
   単位ベクトルを計算する恒星ベクトル計算装置
   と、恒星カタログおよび姿勢決定結果が得られる
   前の段階で用いる姿勢の予測値をデータベースか
   ら読込んで恒星センサの視野範囲にあると予測さ
   れる恒星のカタログを編集するサブカタログ編集
   装置と、上記恒星ベクトル計算装置およびサブカ
   タログ編集装置の出力信号を入力として観測恒星
   に対応するカタログ恒星を同定する同定処理装置
   と、上記同定処理装置の出力信号を入力信号とし
   て観測値とそのカタログ値との対応行列を計算す
   るマツチング行列計算装置と、人工衛星に搭載し
   た慣性センサからのデータを入力として恒星セン
   サによる恒星観測時刻から一定時間後の姿勢の変
   化分を計算する姿勢変位計算装置と、上記マツチ
   ング行列計算装置および姿勢変位計算装置の出力
   信号を入力として姿勢の初期値を計算する姿勢初
   期値の更新装置と、上記姿勢初期値の更新装置お
   よび慣性センサデータを入力として人工衛星の姿
   勢を計算する姿勢計算装置とを備え、上記恒星同
   定処理装置および姿勢初期値の更新装置の出力に
   対しモードスイツチを設け、第一回目の処理では
   恒星同定処理結果を上記マツチング行列へ、また
   姿勢初期値の更新結果をサブカタログ編集装置へ
   入力し、第二回目の処理では恒星同定処理結果を
   上記姿勢初期値の更新装置へ、また姿勢初期値の
   更新結果を姿勢計算装置へ入力し、また上記姿勢
   計算装置の出力信号を上記サブカタログ編集装置
   へフイードバツクするように構成した姿勢決定用
   計算機を上記人工衛星に搭載し、人工衛星の姿勢
   決定値および姿勢の変化速度を出力するようにし
   たことを特徴とする人工衛星の姿勢決定方式。