CN112432638A - 一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，该方法首先对四象限硅光电池片光生电流测量误差进行补偿，然后在太阳入射角计算公式中对器件加工与安装误差进行补偿修正，即可实现四象限模拟太阳敏感器的高精度误差补偿；本发明还针对四象限模拟太阳敏感器的标定过程，提出了一套完整的自动化标定方法，可以一次性求解误差补偿方法所需的全部参数。本发明设计的误差补偿方法实现方式简单，计算量小，对模拟太阳敏感器的测量精度提升大，设计的标定流程能实现全自动化，大幅提升标定速度，解放劳动力。本发明所述的误差补偿方法与标定方法可以全部或者部分用于航天器用四象限模拟太阳敏感器上，提高测量精度，提升生产效率。

Description

一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法

技术领域

本发明涉及航天器姿态测量技术领域，涉及一种提高四象限模拟太阳敏感器角度测量精度的方法，特别涉及一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法。

背景技术

太阳敏感器是航天器上的重要器件，主要用来测量太阳光线相对于太阳敏感器的入射角，用于航天器姿态测量及控制。四象限模拟太阳敏感器采用矩形光线引入器与四片太阳能电池片作为敏感元件，相比其他以CMOS或APS作为光敏感器件的高精度数字式太阳敏感器，虽然测量精度较低，但其突出优点为处理电路较简单，算法计算量小，核心器件成本较低，体积较小，质量较轻，可靠度较高，广泛应用于各类卫星初始捕获与粗定姿；其极小体积、极低质量、极低功耗与极低成本特别适合于星上空间与能源极其紧张的皮纳卫星，作为其主要定姿手段；此外由于其优异的抗高低温与抗空间辐照性能，特别适合用于航天器太阳帆板的对日跟踪过程，广泛应用于各型号卫星。

随着技术的发展，在满足系统稳定系统可靠性与稳定性的前提下，要求四象限模拟太阳敏感器精度尽可能的高，由此提高卫星定姿性能，提高太阳帆板对日跟踪性能。但是现有方法中，通常通过提高测量器件本身精度与加工精度来提高敏感器精度。而本发明通过分析四象限模拟太阳敏感器各过程，分析出各环节误差影响大小，提取主要误差源，对主要误差源进行补偿，从而总结了一套在现有设计方案下，不需要提高测量器件本身精度与加工精度就能大幅提高敏感器精度的补偿方案。

此外，四象限模拟太阳敏感器生产过程中，标定过程是重要环节，标定好坏直接影响太阳敏感器精度，数据采集得越多越密集，则对系统参数的估计效果往往越好。现有标定方案往往由操作人员分别控制转台与模拟太阳敏感器，由此不能实现连贯动作，耗费大量时间，故往往投入大量人力与时间来进行标定实验。标定参数处理以后，现有方案一般将该参数写入姿态控制程序中由姿态控制程序对模拟太阳敏感器数据进行补偿处理，或者将该参数写入模拟太敏软件中，单独烧录到每个模拟太阳敏感器中，导致每个器件对应一套软件，不利于模拟太阳敏感器的批量化管理。

针对上述问题，本发明还设计了一套完整的自动化标定流程，通过自动化控制转台并同时采集模拟太阳敏感器原始数据，实现自动参数计算与注入，再对模拟太阳敏感器输出矢量加以验证，保证了标定精度，确保参数注入成功，确保补偿逻辑正确工作，提高可靠性。该自动化标定方案大大减小了标定所需的人力成本与时间成本，为模拟太阳敏感器大规模生产与低成本应用提供了坚实基础。

发明内容

本发明提供了一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，可以有效提高四象限模拟太阳敏感器的的精度；同时给出了一套应用于上述误差补偿方法的自动化标定方法，可以有效减小四象限模拟太阳敏感器标定所需的人力成本与时间成本，为模拟太阳敏感器大规模生产与低成本应用提供了坚实基础。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

首先机械误差受机械加工精度与安装精度共同影响。遮光罩的机械加工精度往往不高，特别是在低成本器件上，加工误差是不可忽略的；同时安装工艺往往要求不高，意味着会引入较大的误差。下面对各个过程的误差进行分析。

依照图1a，四象限模拟太阳敏感器(下简称模拟太敏)底部是通过将一片边长为2l的方形硅光电池片蚀刻为四片光电池片得到的(Q₁、Q₂、Q₃和Q₄，如图2)，中心点为O，从而四象限硅光电池片构成一个Oxyz坐标系。在四象限硅光电池正上方平行设置一带有边长为2L的正方形光线引入器的遮光罩，通光孔中心O₁位于轴Oz上，且其四边分别与轴Ox、Oy平行。

以太阳能电池片为基准建立Oxyz坐标系，从而不用考虑太阳能电池片的安装误差，遮光罩加工过程中，认为正方形光线引入器在加工过程中退化为矩形，设与x轴平行的两条边长为2L₁，与y轴平行的两条边长为2L₂。遮光罩安装本身会有偏差，光线引入器中心相对与太阳能电池片中心的水平偏移dx₀、dy₀；受加工精度与安装精度影响，遮光罩高度也存在一定加工误差与安装误差，直接设遮光罩高度为h。由此光线引入器的四个角点ABCD在Oxyz坐标系下的位置为：

投影过程中，太阳光线经过光线引入器时，考虑机械误差后投影形状仍为一个四边形，由此确定光线引入器的四个角点的投影位置即可确定光斑投影分布。当太阳入射角在x方向上的分量为α，在y方向上的分量为β时，投影过程可表示为：

其中：

由此可以得到光线引入器的四个角点ABCD经过偏移与投影后对应点EFGH在Oxyz坐标系下的位置为：

[E F G H]＝R₁·[ΑΒC D] (4)

光线引入器本身会设计斜台结构，尽力消除厚度影响，但是实际上边缘处还是有厚度的，仍然不可忽略，设遮光罩厚度为m。依照图1b，考虑太阳光从第三象限入射的情况，即0≤α≤90°,0≤β≤90°时，此时太阳光从AB、AD两个边缘的遮光罩上表面入射下来，从BC、CD两个边缘的遮光罩下表面入射，定义遮光罩上边缘四个角点为A₁B₁C₁D₁，对应投影点为A'₁B'₁C'₁D'₁，下边缘四个角点为A₂B₂C₂D₂，对应投影点为A'₂B'₂C'₂D'₂。则有：

观察图1b，当太阳光从第三象限入射时，设投影四边形四个顶点为EFGH，其中E点与A'₂点重合，G点与C'₁点从重合，F点为B'₁C'₁与A'₂B'₂的交点，H点为C'₁D'₁与A'₂D'₂的交点。太阳光从其他象限入射时，可以得到相似的结论。

参见图2，设EF与y轴交于点M，GF与x轴交于点P，GH与y轴交于点N，HE与x轴交于点Q。根据数学关系可以得到各点坐标，则投影的光斑在四片太阳能电池片上的面积分别为S₁,S₂,S₃,S₄，有:

根据四边形四个顶点坐标可以计算出四边形面积。

接着分析四象限硅光电池片光生电流测量过程。四象限模拟太敏测量的基础是光生电流能被精准测量且测量过程不存在差异性，实际测量过程见图3，考虑电流测量误差的影响，可以得到：

其中k_ij，b_ij为测量过程的各项响应系数与系统偏置，v_ij为测量过程中的系统噪声与测量误差，S_i为太阳辐照面积，θ为太阳入射角，i＝1,2,3,4，j＝1,2,3,4，可以简化为：

U_i0＝k_iS_icosθ+b_i+v_i (9)

其中响应系数k_i＝k_i1k_i2k_i3k_i4，系统偏置b_i＝k_i2k_i3k_i4b_i1+k_i3k_i4b_i2+k_i4b_i3+b_i4，系统噪声v_i＝k_i2k_i3k_i4v_i1+k_i3k_i4v_i2+k_i4v_i3+v_i4。

由此可以总结出一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，其步骤如下：

步骤1，光生电流测量误差补偿；对四象限硅光电池片各路受照后产生的光生电流，利用流压转换电路、电压放大器与模数转换器测量得到电压原始采样值U_i0，对U_i0进行比例系数与系统偏置的补偿：

U_i＝k_iU_i0+b_i (10)

其中，U_i为最终用于后续计算的电压值，k_i为四象限硅光电池片光生电流测量电路的比例系数补偿值，b_i为四象限硅光电池片光生电流测量电路的系统偏置补偿值，其中i＝1,2,3,4，以四象限硅光电池片原点O，以四象限硅光电池片中间的十字间隙为xy轴，建立Oxy坐标系，则U₁、U₂、U₃、U₄依次对应第一、二、三、四四个象限的电压值，其中第一象限对应x>0、y>0区域，第二象限对应x<0、y>0区域，第三象限对应x<0、y<0区域，第四象限对应x>0、y<0区域；

步骤2，计算经过误差补偿后的太阳入射角：考虑四象限模拟太阳敏感器主要加工误差与安装误差源，光线引入器开孔为矩形，在步骤1)定义的Oxy坐标系下，定义该矩形x轴方向上两个边长实际值为2L₁，y轴方向上两个边长实际值为2L₂，定义光线引入器x轴方向偏移为dx₀，y轴方向偏移为dy₀，定义光线引入器底面距硅光电池片表面距离实际值为h，光线引入器顶面与底面距离为光线引入器厚度实际值m，则有：

其中：

其中，α为太阳矢量在xOz平面上的投影与z轴夹角，即太阳矢量x方向分量；β为太阳矢量在yOz平面上的投影与z轴夹角，即为太阳矢量y方向分量；该太阳矢量对应输出的归一化太阳矢量S为：

在上述误差补偿公式(14)、(15)、(16)、(17)中，考虑了各环节的误差，包括加工误差、安装误差、四象限硅光电池片光生电流测量电路差异性，将其包含在太阳矢量S的解算公式中并进行相应补偿，从而实现了四象限模拟太阳敏感器的误差补偿。通过以上补偿方法，配合精密标定的参数，可以显著提升模拟太阳敏感器的精度。

上述技术方案中，进一步地，所述补偿方法中所需的各项参数的标定方法如下：

步骤1，自动化标定数据采集；将四象限模拟太阳敏感器固定在双轴或三轴转台上，让太阳模拟器对准四象限模拟太阳敏感器，连接好对应线缆；以一台电脑控制转台转动并记录转台角度，使太阳模拟器以不同角度入射四象限模拟太阳敏感器，使输入太阳矢量以合适的步长，如三倍四象限模拟太阳敏感器精度设计值，遍历并覆盖四象限模拟太阳敏感器工作视场，同时用该电脑采集四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0；

步骤2，自动化参数解算；

步骤1)所述的k_i，b_i，i＝1,2,3,4，步骤2)所述的dx₀，dy₀，L₁，L₂，h，m，上述14个值与设计值均有偏差，以这14个值作为四象限模拟太阳敏感器待定内参，以步骤1采集到的四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0为输入，利用前述式(10)、(11)、(12)、(13)计算四象限模拟太阳敏感器实际输出的太阳矢量S；以四象限模拟太阳敏感器安装矩阵、太阳矢量初始入射角度为待定外参，以步骤1采集到的转台角度为输入，计算理想输入太阳矢量V；以理想输入太阳矢量V与实际输出太阳矢量S的夹角为残差，采用非线性最小二乘法同时计算上面的内参与外参；

步骤3，自动化参数注入；定义输出精度为理想输入太阳矢量V与实际输出太阳矢量夹角S的标准差；当标准差小于四象限模拟太阳敏感器精度设计值(0.3°)时，认为太阳敏感器输出精度合格，通过四象限模拟太阳敏感器内部程序设计的通信指令将上述参数注入四象限模拟太阳敏感器的内置Flash存储区或其他非易失性存储空间，由此四象限模拟太阳敏感器内部程序可以依据式(10)、(11)、(12)、(13)，计算并输出实际太阳矢量；若输出精度不合格则重复步骤1，2，3，重复多次不合格则由技术人员介入处置，即排查故障或报废该四象限模拟太阳敏感器；

步骤4，输出矢量校验；用一台电脑控制转台转动，采集并记录转台角度，同时用该电脑采集并记录四象限模拟太阳敏感器的原始采样值U_i0与实际太阳矢量S。利用步骤2得到的外参和本步骤记录的转台角度与原始采样值U_i0，计算理想输入太阳矢量V，与四象限模拟太阳敏感器输出的实际太阳矢量S进行对比，校验四象限模拟太阳敏感器输出精度合格后，标定完毕，否则重复步骤1，2，3，4；重复不合格则由技术人员介入处置，即排查故障或报废该四象限模拟太阳敏感器。

进一步地，对所述四象限模拟太阳敏感器内部设计电路与程序，使其可实现：输出四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0，读取内部存储的待标定参数，并依据公式(10)、(11)、(12)、(13)，计算并输出实际太阳矢量S；通过通信指令将标定参数注入四象限模拟太阳敏感器的内置Flash存储区或其他非易失性存储空间，重新上电后不会丢失。

进一步地，标定对象不限于四象限模拟太阳敏感器，包括其他相似类型的太阳敏感器，即测量输入太阳光线角度的敏感器。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1.本发明提供了一种针对四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，考虑了各环节的误差，包括加工误差、安装误差、四象限硅光电池片光生电流测量电路差异性，并将其包含在太阳矢量S的解算公式中，从而实现了四象限模拟太阳敏感器的误差补偿。特别是其中光线引入器厚度对投影过程的影响，本发明首次对其进行详细分析并给出了投影示意图，并对其进行了相应补偿。与传统求解公式相比本发明的误差补偿方法所提供的太阳矢量解算公式更加符合实际太阳矢量入射过程与四象限模拟太阳敏感器内部测量过程，由此误差补偿后四象限模拟太阳敏感器的测量精度更高。该补偿方法实现简单，计算量小，易于应用。应用该补偿方法，可以在现有设计方案下，不必提高测量器件本身精度与加工精度就能大幅提高敏感器精度，可将现有方法中同样的四象限模拟太阳敏感器测量精度从0.6°提升到0.15°。

2.本发明提供了一套适用于该补偿方法的自动化标定方案，可以快速并自动化地求出上述补偿方法所需的各项参数，解决了上述参数获取困难的问题。通过自动化标定流程设计,由同一台电脑同时控制转台并采集模拟太敏输出数据，实现标定动作的序列连贯执行，节省了大量人力与时间，提高了模拟太敏生产效率。通过参数注入后的矢量验证环节确保了参数注入的正确性与内部补偿算法逻辑工作正确性，提高了标定过程的可靠性。

3.本发明在四象限模拟太阳敏感器内部实现了模拟太敏的补偿算法，实现太阳矢量输出，避免了现有方法中航天器姿态控制系统所需要的读取四象限模拟太阳敏感器原始采样值，然后进行太阳矢量补偿解算过程，提高了器件的独立性。通过提供通信指令接口将上述参数注入模拟太阳敏感器单片机内部的Flash或其他非易失性存储空间，实现了模拟太阳敏感器软件版本的统一性，方便了软件版本管理过程。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和以理解，其中：

图1a为四象限模拟太阳敏感器的三维示意图，图1b为从太阳入射方向观察投影过程的示意图，两者共同示意了四象限模拟太阳敏感器真实测量过程；

图2为考虑遮光罩厚度后太阳光射入四象限模拟太阳敏感器的投影光斑示意图。

图3为四象限硅光电池片光生电流测量过程；

图4为四象限模拟太阳敏感器标定流程对应的一种流程图实例；

其中1为入射太阳光线、2为光线引入器、3为遮光罩、4为太阳敏感器输出的太阳矢量、5为太阳光在四象限硅光电池片上的理想投影光斑、6为四象限硅光电池片、7为太阳光在四象限硅光电池片上的实际投影光斑。

具体实施方式

本发明提供的一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，其实现步骤如下：

步骤1，光生电流测量误差补偿；对四象限硅光电池片6各路受照后产生的光生电流，利用流压转换电路、电压放大器与模数转换器测量得到电压原始采样值U_i0，对U_i0进行比例系数与系统偏置的补偿：

U_i＝k_iU_i0+b_i (1)

其中，U_i为最终用于后续计算的电压值，k_i为四象限硅光电池片6光生电流测量电路的比例系数补偿值，b_i为四象限硅光电池片6光生电流测量电路的系统偏置补偿值，其中i＝1,2,3,4，以四象限硅光电池片6原点O，以四象限硅光电池片6中间的十字间隙为xy轴，建立Oxy坐标系，则U₁、U₂、U₃、U₄依次对应第一、二、三、四四个象限的电压值，其中第一象限对应x>0、y>0区域，第二象限对应x<0、y>0区域，第三象限对应x<0、y<0区域，第四象限对应x>0、y<0区域；

步骤2，计算经过误差补偿后的太阳入射角：考虑四象限模拟太阳敏感器主要加工误差与安装误差源，光线引入器2开孔为矩形，在步骤1)定义的Oxy坐标系下，定义该矩形x轴方向上两个边长实际值为2L₁，y轴方向上两个边长实际值为2L₂，定义光线引入器2x轴方向偏移为dx₀，y轴方向偏移为dy₀，定义光线引入器2底面距硅光电池片6表面距离实际值为h，光线引入器2顶面与底面距离为光线引入器厚度实际值m，则有：

其中：

其中，α为太阳敏感器输出的太阳矢量4在xOz平面上的投影与z轴夹角，即太阳敏感器输出的太阳矢量4的x方向分量；β为太阳敏感器输出的太阳矢量4在yOz平面上的投影与z轴夹角，即为太阳敏感器输出的太阳矢量4的y方向分量；输出太阳敏感器输出的太阳矢量4对应输出的归一化太阳矢量S为：

本发明提供的一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，所述补偿方法中所需的各项参数标定方法，其实现步骤如下：

步骤1，在四象限模拟太阳敏感器内部设计电路与程序，使其实现：输出四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0，读取内部存储的待标定参数，并依据公式(1)、(2)、(3)、(4)，计算并输出实际太阳矢量S；设计通信指令使标定参数可以注入四象限模拟太阳敏感器内部的的内置Flash存储区或其他非易失性存储空间中。

步骤2，自动化标定数据采集；将四象限模拟太阳敏感器固定在双轴或三轴转台上，让太阳模拟器对准四象限模拟太阳敏感器，连接好对应线缆；使输入太阳矢量以合适的步长，如三倍四象限模拟太阳敏感器精度设计值，遍历并覆盖四象限模拟太阳敏感器工作视场；以视场为正负40°，设计精度为0.5°的四象限模拟太阳敏感器标定为例，采用双轴转台，调整转台正对太阳敏感器时，记录转台角度α₀，β₀，以步长1°，生成密集转台角度α，β:

以一台电脑控制转台按照密集转台角度转动并记录转台角度，同时用该电脑采集四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0；

步骤3，自动化参数解算；步骤1所述的k_i，b_i，i＝1,2,3,4，步骤2所述的dx₀，dy₀，L₁，L₂，h，m，上述14个值与设计值均有偏差，以这14个值作为四象限模拟太阳敏感器待定内参，以步骤1采集到的四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0为输入，利用前述式(1)、(2)、(3)、(4)计算四象限模拟太阳敏感器实际输出的太阳矢量S；以四象限模拟太阳敏感器安装矩阵、太阳矢量初始入射角度为待定外参，以步骤1采集到的转台角度为输入，计算理想输入太阳矢量V；以理想输入太阳矢量V与实际输出太阳矢量S的夹角为残差，采用非线性最小二乘法同时计算上面的内参与外参；具体计算过程参见参考文献：樊巧云,张广军,魏新国.内外参数精确建模的太阳敏感器标定[J].北京航空航天大学学报,2011,37(10):1293-1297.

步骤4，自动化参数注入；定义输出精度为理想输入太阳矢量V与实际输出太阳矢量夹角S的标准差；当标准差小于四象限模拟太阳敏感器精度设计值时，认为太阳敏感器输出精度合格，通过四象限模拟太阳敏感器内部程序设计的通信指令将上述参数注入四象限模拟太阳敏感器的内置Flash存储区或其他非易失性存储空间，由此四象限模拟太阳敏感器内部程序可以依据式(1)、(2)、(3)、(4)，计算并输出实际太阳矢量；若输出精度不合格则重复步骤1，2，3，重复多次不合格则由技术人员介入处置，即排查故障或报废该四象限模拟太阳敏感器；

步骤5，输出矢量校验；以视场为正负40°，设计精度为0.5°的四象限模拟太阳敏感器标定为例，采用双轴转台，调整转台正对太阳敏感器时，记录转台角度α₀，β₀，以步长10°，生成稀疏转台角度α，β:

以一台电脑控制转台按照稀疏转台角度转动并记录转台角度，同时用该电脑采集并记录四象限模拟太阳敏感器的原始采样值U_i0与实际太阳矢量S。利用步骤2得到的外参和本步骤记录的转台角度与原始采样值U_i0，计算理想输入太阳矢量V，与四象限模拟太阳敏感器输出的实际太阳矢量S进行对比，校验四象限模拟太阳敏感器输出精度合格后，标定完毕，否则重复步骤1，2，3，4；重复不合格则由技术人员介入处置，即排查故障或报废该四象限模拟太阳敏感器。

上述标定步骤流程见图4。实际应用该套方法标定了10个四象限模拟太阳敏感器，标定耗时为8小时，标定精度均值为0.15°，且浮动不超过0.05°。实验结果表明，应用本发明的误差补偿方法与参数标定方法，在不提高测量器件本身精度与加工精度的情况下就能大幅提高敏感器精度，可将标定精度由现有方法中的0.6°提升到0.15°，且标定效率有大幅度提高。

对所公开实例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (4)

1.一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，其特征在于，所述误差补偿方法包括如下步骤：

步骤1)，光生电流测量误差补偿；对四象限硅光电池片各路受照后产生的光生电流，利用流压转换电路、电压放大器与模数转换器测量得到电压原始采样值U_i0，对U_i0进行比例系数与系统偏置的补偿：

U_i＝k_iU_i0+b_i (1)

其中，U_i为最终用于后续计算的电压值，k_i为四象限硅光电池片光生电流测量电路的比例系数补偿值，b_i为四象限硅光电池片光生电流测量电路的系统偏置补偿值，其中i＝1,2,3,4，以四象限硅光电池片原点O，以四象限硅光电池片中间的十字间隙为xy轴，建立Oxy坐标系，则U₁、U₂、U₃、U₄依次对应第一、二、三、四四个象限的电压值，其中第一象限对应x>0、y>0区域，第二象限对应x<0、y>0区域，第三象限对应x<0、y<0区域，第四象限对应x>0、y<0区域；

步骤2)，计算经过误差补偿后的太阳入射角：考虑四象限模拟太阳敏感器主要加工误差与安装误差源，光线引入器开孔为矩形，在步骤1)定义的Oxy坐标系下，定义该矩形x轴方向上两个边长实际值为2L₁，y轴方向上两个边长实际值为2L₂，定义光线引入器x轴方向偏移为dx₀，y轴方向偏移为dy₀，定义光线引入器底面距硅光电池片表面距离实际值为h，光线引入器顶面与底面距离为光线引入器厚度实际值m，则有：

其中：

其中，α为太阳矢量在xOz平面上的投影与z轴夹角，即太阳矢量x方向分量；β为太阳矢量在yOz平面上的投影与z轴夹角，即为太阳矢量y方向分量；该太阳矢量对应输出的归一化太阳矢量S为：

2.根据权利要求1所述的一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，其特征在于，所述补偿方法中所需的各项参数的标定方法如下：

步骤1，自动化标定数据采集；将四象限模拟太阳敏感器固定在双轴或三轴转台上，让太阳模拟器对准四象限模拟太阳敏感器，连接好对应线缆；以一台电脑控制转台转动并记录转台角度，使太阳模拟器以不同角度入射四象限模拟太阳敏感器，使输入太阳矢量遍历并覆盖四象限模拟太阳敏感器工作视场，同时用该电脑采集四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0；

步骤2，自动化参数解算；

步骤1)所述的k_i，b_i，i＝1,2,3,4，步骤2)所述的dx₀，dy₀，L₁，L₂，h，m，上述14个值与设计值均有偏差，以这14个值作为四象限模拟太阳敏感器待定内参，以步骤1采集到的四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0为输入，利用前述式(1)、(2)、(3)(4)计算四象限模拟太阳敏感器实际输出的太阳矢量S；以四象限模拟太阳敏感器安装矩阵、太阳矢量初始入射角度为待定外参，以步骤1采集到的转台角度为输入，计算理想输入太阳矢量V；以理想输入太阳矢量V与实际输出太阳矢量S的夹角为残差，采用非线性最小二乘法同时计算上面的内参与外参；

步骤3，自动化参数注入；定义输出精度为理想输入太阳矢量V与实际输出太阳矢量夹角S的标准差；当标准差小于四象限模拟太阳敏感器精度设计值时，认为太阳敏感器输出精度合格，通过四象限模拟太阳敏感器内部程序设计的通信指令将上述参数注入四象限模拟太阳敏感器的内置Flash存储区或其他非易失性存储空间，由此四象限模拟太阳敏感器内部程序可以依据式(1)、(2)、(3)(4)，计算并输出实际太阳矢量；若输出精度不合格则重复步骤1，2，3，重复多次不合格则由技术人员介入处置，即排查故障或报废该四象限模拟太阳敏感器；

步骤4，输出矢量校验；控制转台转动，采集并记录转台角度，同时用该电脑采集并记录四象限模拟太阳敏感器的原始采样值U_i0与实际太阳矢量S；利用步骤2得到的外参和本步骤采集的转台角度与原始采样值U_i0，计算理想输入太阳矢量V，与四象限模拟太阳敏感器输出的实际太阳矢量S进行对比，校验四象限模拟太阳敏感器输出精度合格后，标定完毕，否则重复步骤1，2，3，4；重复不合格则由技术人员介入处置，即排查故障或报废该四象限模拟太阳敏感器。

3.根据权利要求2所述的一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，其特征在于，对所述四象限模拟太阳敏感器内部设计电路与程序，使其实现：输出四象限模拟太阳敏感器电压原始采样值U_i0，读取内部存储的待标定参数，并依据公式(1)、(2)、(3)(4)，计算并输出实际太阳矢量S。

4.根据权利要求2所述的一种面向四象限模拟太阳敏感器的误差补偿方法，其特征在于，标定对象不限于四象限模拟太阳敏感器，包括其他相似类型的太阳敏感器，即测量输入太阳光线角度的敏感器。

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