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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种星敏感器与惯性单元结构参数的飞行校准方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119595017B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411921464.6，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种星敏感器与惯性单元结构参数的飞行校准方法及系统是由江洁;田凌峰;马岩设计研发完成，并于2024-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种星敏感器与惯性单元结构参数的飞行校准方法及系统在说明书摘要公布了：一种星敏感器与惯性单元结构参数的飞行校准方法及系统，包括：设定星敏感器和惯性单元的参数和环境参数，并设定结构参数偏差估计器的初始状态；惯性单元和星敏感器输出数据后，对常值零偏、零偏漂移及结构参数偏差的估计值和估计协方差进行时间传播；利用角速度和观星信息计算惯性单元和星敏感器的姿态增量，构建结构参数偏差的测量方程；利用正则化鲁棒滤波框架求解相应的正则化最小二乘问题，完成常值零偏、零偏漂移以及结构参数偏差的估计值更新和估计协方差更新；得到稳定的结构参数偏差的估计值后，对结构参数进行补偿。本发明能够实现高精度的星敏感器与惯性单元结构参数校准，无需借助授时定位信息进行复杂的天文‑地面坐标转换。

本发明授权一种星敏感器与惯性单元结构参数的飞行校准方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种星敏感器与惯性单元结构参数的飞行校准方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、由数据手册和校准时天气状况设定校准中的传感器精度、视宁度、姿态增量积分时间以及结构参数的预校准值和不确定度，并根据上述参数设定结构参数偏差估计器的初始状态； 步骤2、在惯性单元输出新的角速度测量值以及星敏感器输出新的恒星观测信息后，根据参数模型对陀螺仪的常值零偏、零偏漂移以及结构参数偏差的估计值和估计协方差进行时间传播； 步骤3、利用步骤2中得到的角速度测量值和恒星观测信息构建惯性单元和星敏感器的姿态增量，进而构建结构参数偏差的测量方程和测量噪声协方差； 惯性单元和星敏感器的姿态增量的构建包含如下步骤： 1所计算姿态增量的起始时刻设定为，终止时刻设定为，表示姿态增量积分时间； 2记惯性单元在时刻的角速度测量值为，则时刻至时刻的区间，惯性单元坐标系的旋转矢量估计为： ； 其中，为时刻零偏漂移的后验估计值，矩阵包含了标度误差，，和非正交性误差，，，具有如下形式： ； 旋转矢量转化为旋转矩阵形式，因此惯性单元的姿态增量被估计为； 3记星敏感器在时刻观测到的第颗恒星在星敏感器坐标系下的方向矢量为；在邻近的时刻和时刻，星敏感器观测到若干颗共同恒星，这些恒星的集合记为；于是，星敏感器的姿态增量使用QUEST算法或者SVD分解法求解如下Wahba问题得到 ； 结构参数偏差的测量方程和测量噪声协方差的构建包含如下步骤： 1由上述的惯性单元的姿态增量、星敏感器的姿态增量和结构参数的预校准值，构成一个接近单位矩阵的量，其与单位矩阵的偏差用于建立测量量，关系为； 2测量量与状态量的关系即为测量方程，为，其中，表示测量噪声，为灵敏度矩阵，表达式为： ； 其中，为时刻的左乘Baker-Campbell-Hausdorff近似雅可比矩阵，由下式给出： ； 3测量噪声的协方差矩阵为，表达为： ； 其中，为时刻零偏漂移的后验估计协方差，星敏感器姿态增量的协方差矩阵和三轴陀螺仪的角度随机游走噪声协方差分别表达为： ； ； 其中，星敏感器的恒星测量精度，星敏感器的视宁度，三轴陀螺仪的角度随机游走，为采样间隔； 步骤4、在步骤3中所述测量方程的基础上，利用正则化鲁棒滤波框架求解相应的正则化最小二乘问题，完成常值零偏、零偏漂移以及结构参数偏差的估计值更新和估计协方差更新，实现迭代估计； 步骤5、得到稳定的结构参数偏差的估计值后，对结构参数进行补偿。

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