JPS612086A - スタ−センサによる姿勢決定システム - Google Patents
スタ−センサによる姿勢決定システムInfo
- Publication number
- JPS612086A JPS612086A JP12171784A JP12171784A JPS612086A JP S612086 A JPS612086 A JP S612086A JP 12171784 A JP12171784 A JP 12171784A JP 12171784 A JP12171784 A JP 12171784A JP S612086 A JPS612086 A JP S612086A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- star
- sensor
- determination system
- star sensor
- attitude determination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
- G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
- G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
- G01S3/7867—Star trackers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
- G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、スターセンサを利用して、高精度に姿勢を決
定するシステムを対象とする。
定するシステムを対象とする。
通信衛星他、最近の衛星はミッションの高度化にともな
い、高精度で姿勢を検知し、制御する必要が生じてきた
。一方、通信衛星等の静止衛星では、第１図に示すごと
く、衛星Ｓの３軸ｒ＋ＶｔＰのうちピッチ軸ｐが常に北
を向いている。そこで、北極星Ｐｏを追尾することによ
り、予定した北極星Ｐａのセンサ面上の位置と実際に観
測したセンサ面上の位置の差から、ヨー角方向とロール
角方向の姿勢を検知することが考えられている。
い、高精度で姿勢を検知し、制御する必要が生じてきた
。一方、通信衛星等の静止衛星では、第１図に示すごと
く、衛星Ｓの３軸ｒ＋ＶｔＰのうちピッチ軸ｐが常に北
を向いている。そこで、北極星Ｐｏを追尾することによ
り、予定した北極星Ｐａのセンサ面上の位置と実際に観
測したセンサ面上の位置の差から、ヨー角方向とロール
角方向の姿勢を検知することが考えられている。
しかし、常に太陽光りをパドルで受けるには、ピッチ軸
面に太陽パドルを設置する必要がある。ところが第２図
のように、スターセンサ３が、１台だと太陽パドル２の
前面にスターセンサが位置する場合、太陽の妨害光りを
うけてしまうため、北極星が、スターセンサ３のイメー
ジセンサ（図示せず）で検出できないという問題があっ
た。
面に太陽パドルを設置する必要がある。ところが第２図
のように、スターセンサ３が、１台だと太陽パドル２の
前面にスターセンサが位置する場合、太陽の妨害光りを
うけてしまうため、北極星が、スターセンサ３のイメー
ジセンサ（図示せず）で検出できないという問題があっ
た。
本発明は太陽光による妨害を効果的に回避しうる新規な
姿勢決定システムを提供することにある。
姿勢決定システムを提供することにある。
そこで１本発明では、上述の問題を解決するために、複
数のセンサを、衛星のロール、ヨー面に取りつけ、太陽
パドルの影になるスターセンサを選択し、これに映る北
極星の像から、衛星の姿勢変動を検出することにより、
太陽妨害光をうけることなく、定常的に、ロール角、ヨ
ー常の姿勢角が検出できる。
数のセンサを、衛星のロール、ヨー面に取りつけ、太陽
パドルの影になるスターセンサを選択し、これに映る北
極星の像から、衛星の姿勢変動を検出することにより、
太陽妨害光をうけることなく、定常的に、ロール角、ヨ
ー常の姿勢角が検出できる。
以下、図面に従い、本発明の実施例を詳細に説明する。
第３図は、衛星を真北から見た図である。ここでは、ロ
ール、ヨ一平面に、４つのスターセンサを設置した。す
なわち４つのスターセンサ３をそれぞれ９０°間隔で設
置する。この場合、太陽光の当たらないスターセンサを
選択して姿勢決定を行なうことになる。第４図がスター
センサによる姿勢決定システムの構成図である。４つの
スターセンサでは、第５図に示すような画像センサ面に
、北極星Ｅの像を結ぶ。しかし、太陽パドルの影響で妨
害光があるから、妨害光の影響を受けないセンサを選択
しなくてはならない。スケジューラ４は、任意の時刻Ｔ
に対してどのスターセンサを選択するかを制御する。静
止衛星では、１日に約１回転する。そこで、スケジュー
ラ４では約１日を１／４等分して、どの時間にとのセン
サを選択するかの情報を記憶させ、該当のセンサを選択
するように制御する。処理装置５では、選択されたセン
サの画像から、北極星位置（ｘ＋ｙ）を決定する。（ｘ
、ｙ）の位置を精密に決定するために、像の周辺３×３
画素のグレイスチールＰ（ＩＩＪ）をとりＸｙ ｙとも
に、以下の様に像の重心として計算する。（Ｘ ｌｊｐ
’ｊ ｉｊ）は、Ｐ（ｉ、ｊ）に対応する画素位置を
表わす。
ール、ヨ一平面に、４つのスターセンサを設置した。す
なわち４つのスターセンサ３をそれぞれ９０°間隔で設
置する。この場合、太陽光の当たらないスターセンサを
選択して姿勢決定を行なうことになる。第４図がスター
センサによる姿勢決定システムの構成図である。４つの
スターセンサでは、第５図に示すような画像センサ面に
、北極星Ｅの像を結ぶ。しかし、太陽パドルの影響で妨
害光があるから、妨害光の影響を受けないセンサを選択
しなくてはならない。スケジューラ４は、任意の時刻Ｔ
に対してどのスターセンサを選択するかを制御する。静
止衛星では、１日に約１回転する。そこで、スケジュー
ラ４では約１日を１／４等分して、どの時間にとのセン
サを選択するかの情報を記憶させ、該当のセンサを選択
するように制御する。処理装置５では、選択されたセン
サの画像から、北極星位置（ｘ＋ｙ）を決定する。（ｘ
、ｙ）の位置を精密に決定するために、像の周辺３×３
画素のグレイスチールＰ（ＩＩＪ）をとりＸｙ ｙとも
に、以下の様に像の重心として計算する。（Ｘ ｌｊｐ
’ｊ ｉｊ）は、Ｐ（ｉ、ｊ）に対応する画素位置を
表わす。
Ｊ −１
次に、ＸｓＶから、ロール角、ピッチ角を算出する。算
出アルゴリズムは、以下の通りである。
出アルゴリズムは、以下の通りである。
北極星は赤経３１．８°、赤緯８９．９°に位置する。
これを赤緯９０°すなわち真北に位置すると近似すれば
、スターセンサの焦点距離をｆとすると、ロール角ｏｒ
、ヨー角θｙはそれぞれｏ ｒ ＝−− θｙ” − で求めることができる。ただしセンサ面のＸ方向は、ヨ
ー軸に、Ｘ方向はロール軸に一致させるものとする。
、スターセンサの焦点距離をｆとすると、ロール角ｏｒ
、ヨー角θｙはそれぞれｏ ｒ ＝−− θｙ” − で求めることができる。ただしセンサ面のＸ方向は、ヨ
ー軸に、Ｘ方向はロール軸に一致させるものとする。
さらに精度よく、姿勢を決定するためには、北極星の真
北からのズレを考慮する必要がある。すなわち、北極星
の方位ベクトルを（εつｅＥ’／＋ε２）とし衛星のグ
リニッジ角度をことするとで計算する。
北からのズレを考慮する必要がある。すなわち、北極星
の方位ベクトルを（εつｅＥ’／＋ε２）とし衛星のグ
リニッジ角度をことするとで計算する。
以上、複数のスターセンサを使用した姿勢決定方式につ
いて説明したが、スターセンサが２個となったら、１８
０’間隔に配置すればよい。４つの場合は、太陽パドル
の影となる部分に必ず２つのスターセンサが入ることに
なり、フェイルセイフ上からも有効である。
いて説明したが、スターセンサが２個となったら、１８
０’間隔に配置すればよい。４つの場合は、太陽パドル
の影となる部分に必ず２つのスターセンサが入ることに
なり、フェイルセイフ上からも有効である。
以上述べたごとく、本発明によれば、北極星トラッカに
よるスターセンサ姿勢決定システムの問題点であった太
陽光防害の問題を解決することができる。
よるスターセンサ姿勢決定システムの問題点であった太
陽光防害の問題を解決することができる。
第１図は衛星の運動を説明する模式図、第２図は衛星の
全体図、第３図は衛星のロール、ヨ一平面図、第４図は
スターセンサによる姿勢決定システム構成を示すブロッ
ク図、第５図は画像センサ面上の北極星の像を示す模式
図である。 １・・・衛星本体、２・・・太陽パドル、３・・・スタ
ーセン第１図 ′−１４ 第２図 第３図 罵 ４ 図 ％ ５ 図
全体図、第３図は衛星のロール、ヨ一平面図、第４図は
スターセンサによる姿勢決定システム構成を示すブロッ
ク図、第５図は画像センサ面上の北極星の像を示す模式
図である。 １・・・衛星本体、２・・・太陽パドル、３・・・スタ
ーセン第１図 ′−１４ 第２図 第３図 罵 ４ 図 ％ ５ 図
Claims (1)
- スターセンサを用いて北極星を追尾し衛星の姿勢変動を
検出するシステムにおいて、北極星方向に複数のスター
センサを等角度間隔で設置し、太陽パドルの影になるス
ターセンサを選択し、そのセンサの北極星の画像から姿
勢変動を検出するスターセンサによる姿勢決定システム
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12171784A JPS612086A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | スタ−センサによる姿勢決定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12171784A JPS612086A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | スタ−センサによる姿勢決定システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612086A true JPS612086A (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=14818133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12171784A Pending JPS612086A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | スタ−センサによる姿勢決定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612086A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6572791B2 (en) | 1999-12-10 | 2003-06-03 | Bridgestone Corporation | Electroconductive elastic member, elastic member and image formation equipment |
| US7209760B2 (en) * | 2001-05-08 | 2007-04-24 | Lucent Technologies Inc. | Methods and apparatus for mitigating the effects of solar noise and the like on a wireless communication system |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP12171784A patent/JPS612086A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6572791B2 (en) | 1999-12-10 | 2003-06-03 | Bridgestone Corporation | Electroconductive elastic member, elastic member and image formation equipment |
| US7209760B2 (en) * | 2001-05-08 | 2007-04-24 | Lucent Technologies Inc. | Methods and apparatus for mitigating the effects of solar noise and the like on a wireless communication system |
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