CN115754352A - 一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，属于加速度计定标技术领域，获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对星敏感器数据进行第一预处理，并根据星敏感器数据计算卫星角加速度数据；获得重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法进行第二预处理；获得第一相关系数；获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段；从第一相关系数中，获得第一权值因子；根据第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子；根据加速度计标度因子、第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果，达到了提高卫星机动定标数据质量的技术效果。

Description

一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法

技术领域

本发明涉及加速度计定标技术领域，特别涉及一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法。

背景技术

目前，国际上已经发展了三种类型的重力场测量卫星，并且为了充分发挥卫星在轨运行期间的效能，在发展卫星技术的同时，尤其重视对卫星获取数据的地面应用研究工作。如美国、德国的CHAMP、GRACE卫星，欧空局的GOCE卫星，为了充分发挥卫星效能，构建了对应的卫星载荷在轨定标方法，用于保障高精度重力场模型的生产。

重力卫星搭载的加速度计：有两个高灵敏轴和一个低灵敏轴检验质量是一个40×40×10mm³的立方体，质量为70g。加速度计的作用是检测卫星所受到的非保守力，如果加速度计并不是处于卫星的质心，那么检测到的非保守力中将会包含角速度、角加速度以及重力梯度引入的加速度。加速度计在原理上可以分为两个部分：位移检测模块，用于检测检验质量在极板框架中的位置，以及反馈控制模块，通过反馈静电力控制检验质量的位置，使其始终保持在极板框架的中心位置。加速度计通过旋转卫星法标定标度因子，可为重力场模型生产提供加速度数据初始参数。

发明内容

本发明提供了一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，用以解决现有技术中由于卫星机动时加速度计、星敏感器数据不匹配，引起数据信噪比低，进而使加速度计标度因子定标估计误差增大的技术问题，达到了提高卫星机动定标数据质量，使得加速度计数据更准确反应卫星实时的角加速度情况，为提升重力卫星加速度计标度因子标定提供精确的数据支撑的技术效果。

本发明提供了一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，包括：步骤1：获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对所述星敏感器数据进行第一预处理，并根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据；步骤2：获得所述重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法，对所述加速度计数据进行第二预处理；步骤3：采用相关性分析，对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，获得所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数；步骤4：根据相关性原则，对所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据进行数据段截选之后，获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段；步骤5：从所述第一相关系数中，获得所述第一星敏感器数据段、所述第一加速度计数据段相对应的第一权值因子；步骤6：根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子；步骤7：根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果。

优选的，在所述步骤1中，所述第一处理方法包括：通过数据测量时间匹配、时间单调对所述星敏感器数据进行去重复操作；通过中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作。

优选的，在所述步骤1中，通过中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作，包括：

|y_i|＞(m+n·MAD)，

其中，若满足公式条件，则采样点数据为粗差，式中m＝Median(yi)，MAD＝Median{|yi-m|/0.6745}，y_i为待剔除粗差数据序列，n为数据个数，Median为取数据序列中排序后中间的一个数，即y_n/2。

优选的，在所述步骤1中，根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据，包括：

通过所述中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作之后，再进行二次微分计算获得所述卫星角加速度数据。

优选的，在所述步骤2中，所述第二处理方法包括：

利用低通滤波器对所述加速度计数据进行去偏、去漂处理。

优选的，在所述步骤2中，所述利用低通滤波器对所述加速度计数据进行去偏、去漂处理，具体包括：

y(i)＝Med[x(i-N),…,x(i),…,x(i+N)]，

其中，N＝(L-1)/2，L为加速度计数据序列长度，x(i)为加速度计数据序列第i个元素，Med为低通中值滤波计算。

优选的，在所述步骤3中，所述对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，包括：

Cov(A,S)＝E{[A-E(A)][S-E(S)]}，

其中，A为加速度计数据序列，S为星敏感器数据序列，E为计算数据序列的期望，D为计算数据序列的方差，Cov为计算协方差，cof为计算数据的相关系数。

优选的，在所述步骤6中，所述根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子，包括：

设卫星质心为坐标原点，则由于卫星旋转引入的加速度为：

A_in＝-ω×(ω×r)+r×β+2υ×ω，

其中，A_in为卫星旋转引入的加速度，r为加速度计检验质量的质心坐标，ω为卫星旋转的角速度，β＝dω/dt为卫星旋转的角加速度，υ为检验质量相对卫星的速度，其中，对于控制状态下的加速度计，检验质量相对电容极板保持不动，则υ≈0；

当旋转卫星绕X轴旋转，即

则卫星旋转角度为：

θ＝θ₀cosω₀t，

其中，θ₀为初始旋转角度，ω₀为初始旋转角速度，所述旋转卫星引入的加速度为：

其中，A_in为旋转引入的三轴角加速度，分别为a_x,in、a_y,in、a_z,in，y、z分别为卫星在y方向、z方向质心偏差，忽略坐标轴安装偏差的微小影响，则所述旋转卫星引入角加速度的加速度计三轴测量值Δa_x,out，Δa_y,out，Δa_z,out

为：

计算得到y方向、z方向标度因子s_y，s_z为：

其中，s_y为y方向标度因子，s_z为z方向标度因子。

优选的，在所述步骤7中，所述根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果，包括：

根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，进行加权计算之后，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，通过步骤1：获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对所述星敏感器数据进行第一预处理，并根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据；步骤2：获得所述重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法，对所述加速度计数据进行第二预处理；步骤3：采用相关性分析，对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，获得所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数；步骤4：根据相关性原则，对所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据进行数据段截选之后，获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段；步骤5：从所述第一相关系数中，获得所述第一星敏感器数据段、所述第一加速度计数据段相对应的第一权值因子；步骤6：根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子；步骤7：根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果，从而解决了现有技术中由于卫星机动时加速度计、星敏感器数据不匹配，引起数据信噪比低，进而使加速度计标度因子定标估计误差增大的技术问题，达到了提高卫星机动定标数据质量，使得加速度计数据更准确反应卫星实时的角加速度情况，为提升重力卫星加速度计标度因子标定提供精确的数据支撑的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法的另一流程示意图；

图3为本发明实施例中绕X轴旋转时质心移动前后Y轴平动加速度的对比示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，用以解决现有技术中由于卫星机动时加速度计、星敏感器数据不匹配，引起数据信噪比低，进而使加速度计标度因子定标估计误差增大的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

本发明实施例提供的一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，通过步骤1：获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对所述星敏感器数据进行第一预处理，并根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据；步骤2：获得所述重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法，对所述加速度计数据进行第二预处理；步骤3：采用相关性分析，对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，获得所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数；步骤4：根据相关性原则，对所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据进行数据段截选之后，获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段；步骤5：从所述第一相关系数中，获得所述第一星敏感器数据段、所述第一加速度计数据段相对应的第一权值因子；步骤6：根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子；步骤7：根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果，达到了提高卫星机动定标数据质量，使得加速度计数据更准确反应卫星实时的角加速度情况，为提升重力卫星加速度计标度因子标定提供精确的数据支撑的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

图1为本发明实施例中一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，如图1、2所示，所述方法包括：

步骤1：获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对所述星敏感器数据进行第一预处理，并根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据。

具体而言，星敏感器是以恒星为参照系，以星空为工作对象的高精度空间姿态测量装置，通过探测天球上不同位置的恒星并进行解算，为卫星、宇航飞船等航空航天飞行器提供准确的空间方位和基准，并且和惯性陀螺一样都具有自主导航能力，具有重要的应用价值。在本实施例中，首先通过获取重力卫星在轨测量的星敏感器数据，然后对采集到的星敏感器数据进行去重、粗差剔除等预处理操作，其中，通过数据测量时间匹配、时间单调对所述星敏感器数据进行去重复操作；通过中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作，进一步的，还可利用星敏姿态数据估算卫星角加速度数据，即通过选取两个星敏，利用星敏感器四元数数据估算卫星角加速度数据。

星敏感器在轨长期运行过程中会受到多种太空环境变化、以及预处理异常因素的影响，因此，在获取的卫星星敏感器数据中经常会存在粗差等异常数据。故，本实施例中采用具有较好抗差性的中位数法(MAD)进行粗差处理，公式如下：

|y_i|＞(m+n·MAD)，

如果满足上述公式条件，该采样点数据为粗差，式中m＝Median(yi)，MAD＝Median{|yi-m|/0.6745}。，y_i是待剔除粗差数据序列，n是数据个数。Median为取数据序列中排序后中间的一个数，即y_n/2。该方法将星敏感器数据一次差分后再进行异常值探测。通常将该异常数据设为0。本实施例在探测出异常数据后将对应的星敏数据设为空，即该历元时刻的星敏数据缺失。Median表示把数据按照“首尾成对”依次去除，剩下的最后一个数据(两个数据的平均值)即为这组数据的中位数。

对经过中位数粗差剔除的星敏感器数据进行二次微分计算可估算卫星角加速度数据，换句话说，对经过处理的信噪比高的星敏感器数据，在时间连续条件下，进行二次微分计算可估算得到卫星角加速度数据。

步骤2：获得所述重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法，对所述加速度计数据进行第二预处理。

具体而言，在得到重力卫星在轨测量的加速度计数据之后，需要对加速度计数据进行相应的预处理操作，重力卫星加速度计在轨测量过程中，会存在长周期漂移，为了避免太阳光压引入的跳变，标定机动时间段应选择无卫星进出阴影区的时间段，利用低通滤波器完成加速度计数据的去偏及去漂处理，然后将加速度计数据与星敏感器数据进行时间对准。

静电加速度计在卫星进入稳态运行后，输出值可表示为

其中，s是加速度计的标度因子，

是卫星本体系下的非引力加速度，b是加速度计的零偏值，本实施例采用地面实测的零偏值进行计算，A_n测量噪声。

重力卫星加速度计在轨测量过程中，会存在长周期漂移，因此，本实施例中利用中值滤波方法对加速度计数据进行去漂、去偏处理，滤波方法具体如下，

y(i)＝Med[x(i-N),…,x(i),…,x(i+N)]，

其中，N＝(L-1)/2，L是加速度计数据序列长度，x(i)是加速度计数据序列第i个元素，Med表示进行低通中值滤波计算。

步骤3：采用相关性分析，对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，获得所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数。

具体而言，当对星敏感器数据和加速度计数据处理完成之后，即可得到第一预处理之后的星敏感器数据、第二预处理之后的加速度计数据，进而需要对第一预处理之后的星敏感器数据、第二预处理之后的加速度计数据进行匹配因子计算。

对卫星加速度计定标机动段的数据进行相关性分析，并计算互相关系数，相关系数的计算采用下式计算：

Cov(A,S)＝E{[A-E(A)][S-E(S)]}，

其中，A表示加速度计数据序列，S表示星敏感器数据序列。E表示计算数据序列的期望，D表示计算数据序列的方差，Cov表示计算协方差，cof表示计算数据的相关系数。

步骤4：根据相关性原则，对所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据进行数据段截选之后，获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段。

具体而言，根据不同相关性，需要对参与计算的数据段进行截选，进而可以得到第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段。举例而言：一个数据序列里面会有300秒的机动数据序列，需要对这300秒的数据进行每100秒进行相关性计算，选择相关性最高的100秒数据进行计算，换句话说，300秒的数据会有3个100秒的片段，会有三个相关系数，在截选的时候则选择相关性最高的100秒的片段。

步骤5：从所述第一相关系数中，获得所述第一星敏感器数据段、所述第一加速度计数据段相对应的第一权值因子。

具体而言，采用相关性分析，计算得到星敏感器数据与加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数之后，进而可将第一相关系数作为数据挑选条件权值因子，然后可从第一相关系数得到第一星敏感器数据段和第一加速度计数据段相对应的第一权值因子。

步骤6：根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子。

步骤7：根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果。

具体而言，基于优化选取策略获得得到的卫星机动时间段测量数据，即第一星敏感器数据段和第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法实现加速度计标度因子估计，根据加速度计、星敏感器数据相关性权值因子，进行多组定标结果加权计算，从而实现卫星加速度计标度因子在轨定标。也就是说，基于优化选取策略获得的卫星机动时间段测量数据，采用旋转卫星机动方法，结合加速度计、星敏感器卫星机动时间段数据，从而实现卫星加速度计标度因子在轨定标。通过增加数据相关性系数作为权值因子，优化卫星旋转机动时间段的测量数据选取策略，然后实现加速度计标度因子参数的在轨标定，有效提高了卫星机动定标数据质量，进而使得加速度计数据更准确反应卫星实时的角加速度情况，为提升重力卫星加速度计标度因子标定提供精确的数据支撑。

进一步的，通过优化数据选取方法实现加速度计标度因子估计，结合了重力卫星机动时间段的加速度计、星敏感器测量数据处理，有效克服传统最优估计方法精度低、稳定性差的问题。

进一步的，旋转卫星法加速度计标度因子定标估计，具体为：

加速度计在轨运行时，可以利用旋转卫星法对加速度计进行在轨标定。设卫星质心为坐标原点，则由于卫星旋转引入的加速度为：

A_in＝-ω×(ω×r)+r×β+2υ×ω，

其中，r表示加速度计检验质量的质心坐标，ω与β＝dω/dt分别表示卫星旋转的角速度与角加速度，υ表示检验质量相对卫星的速度。对于控制状态下的加速度计而言，检验质量相对电容极板保持不动，即υ≈0。

假定绕X轴旋转，即

令卫星旋转角度为：

θ＝θ₀cosω₀t，其中，θ₀是初始旋转角度，ω₀是初始旋转角速度，

由于旋转卫星引入的加速度为：

其中，A_in表示旋转引入的三轴角加速度，a_x,in、a_y,in、a_z,in，y、z分别为卫星在y方向、z方向质心偏差，忽略坐标轴安装偏差的微小影响，则旋转卫星引入角加速度的加速度计三轴测量值Δa_x,out，Δa_y,out，Δa_z,out则可以写成：

则可以得到y方向、z方向标度因子为：

其中，s_y为y方向标度因子，s_z为z方向标度因子。

以GRACE-Fo卫星数据为基础，仿真了加速度计标定卫星机动时段的加速度计数据、星敏感器数据。当卫星X轴旋转时，根据论证的参数，质心改变前后的y轴加速度如3所示，沿Y方向移动质心调节块，对于卫星，航天器质心的改变量Δy主要通过质心调节装置的精度来保证；θ₀由星敏感器测量精度保证。根据重力卫星载荷指标可得Δy、θ₀和ω₀的不确定度分别为δ(Δy)＝10μm，δ(θ₀)＝240μrad和δ(ω₀)＝10^-3mrad/s。依然考虑采用推进器推力产生的力矩实现卫星旋转的方法得到的角加速度β_x，取θ₀＝1rad，ω₀＝7.7×10^-3rad/s，质心改变量取Δy＝2mm(对应重力卫星的最大质心偏移量)，则采用该方法可使标度因数在轨标定的精度达到δ(sy)/sy～0.5％。

在本实施例中，重力卫星加速度计的主要用于检测卫星所受到的非保守力，利用卫星旋转机动后，加速度计测量的平动加速度数据、星敏感器测量处理得到的角加速度数据，联合星敏感器数据与加速度计数据间的相关系数作为权值因子，本实施例利用优化数据选取方法实现加速度计标度因子估计，所得到的加速度计标度因子结果更加准确，可为后续国内重力卫星标定提供技术基础。即，从卫星机动方式及机动定标数据处理入手，构建了加速度计标度因子在轨定标，以及相关的数据处理方法及过程，为重力卫星在轨标定提供基础分析工具。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，通过步骤1：获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对所述星敏感器数据进行第一预处理，并根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据；步骤2：获得所述重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法，对所述加速度计数据进行第二预处理；步骤3：采用相关性分析，对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，获得所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数；步骤4：根据相关性原则，对所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据进行数据段截选之后，获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段；步骤5：从所述第一相关系数中，获得所述第一星敏感器数据段、所述第一加速度计数据段相对应的第一权值因子；步骤6：根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子；步骤7：根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果，从而解决了现有技术中由于卫星机动时加速度计、星敏感器数据不匹配，引起数据信噪比低，进而使加速度计标度因子定标估计误差增大的技术问题，达到了提高卫星机动定标数据质量，使得加速度计数据更准确反应卫星实时的角加速度情况，为提升重力卫星加速度计标度因子标定提供精确的数据支撑的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于数据优化的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，包括：

步骤1：获得重力卫星在轨测量的星敏感器数据，并采用第一处理方法，对所述星敏感器数据进行第一预处理，并根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据；

步骤2：获得所述重力卫星在轨测量的加速度计数据，并采用第二处理方法，对所述加速度计数据进行第二预处理；

步骤3：采用相关性分析，对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，获得所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据在卫星机动时间段的第一相关系数；

步骤4：根据相关性原则，对所述第一预处理之后的星敏感器数据与所述第二预处理之后的加速度计数据进行数据段截选之后，获得第一星敏感器数据段以及第一加速度计数据段；

步骤5：从所述第一相关系数中，获得所述第一星敏感器数据段、所述第一加速度计数据段相对应的第一权值因子；

步骤6：根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子；

步骤7：根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果。

2.如权利要求1所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述第一处理方法包括：

通过数据测量时间匹配、时间单调对所述星敏感器数据进行去重复操作；

通过中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作。

3.如权利要求2所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤1中，通过中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作，包括：

|y_i|＞(m+n·MAD)，

其中，若满足公式条件，则采样点数据为粗差，式中m＝Median(yi)，MAD＝Median{|yi-m|/0.6745}，y_i为待剔除粗差数据序列，n为数据个数，Median为取数据序列中排序后中间的一个数，即y_n/2。

4.如权利要求2所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤1中，根据所述星敏感器数据计算卫星角加速度数据，包括：

通过所述中位数法对所述星敏感器数据进行数据粗差剔除操作之后，再进行二次微分计算获得所述卫星角加速度数据。

5.如权利要求1所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述第二处理方法包括：

利用低通滤波器对所述加速度计数据进行去偏、去漂处理。

6.如权利要求5所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述利用低通滤波器对所述加速度计数据进行去偏、去漂处理，具体包括：

y(i)＝Med[x(i-N),…,x(i),…,x(i+N)]，

其中，N＝(L-1)/2，L为加速度计数据序列长度，x(i)为加速度计数据序列第i个元素，Med为低通中值滤波计算。

7.如权利要求1所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述对所述第一预处理之后的星敏感器数据、所述第二预处理之后的加速度计数据进行相关性计算，包括：

Cov(A,S)＝E{[A-E(A)][S-E(S)]}，

其中，A为加速度计数据序列，S为星敏感器数据序列，E为计算数据序列的期望，D为计算数据序列的方差，Cov为计算协方差，cof为计算数据的相关系数。

8.如权利要求1所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤6中，所述根据所述第一星敏感器数据段以及所述第一加速度计数据段，采用优化数据选取方法计算得到加速度计标度因子，包括：

设卫星质心为坐标原点，则由于卫星旋转引入的加速度为：

A_in＝-ω×(ω×r)+r×β+2υ×ω，

其中，A_in为卫星旋转引入的加速度，r为加速度计检验质量的质心坐标，ω为卫星旋转的角速度，β＝dω/dt为卫星旋转的角加速度，υ为检验质量相对卫星的速度，其中，对于控制状态下的加速度计，检验质量相对电容极板保持不动，则υ≈0；

当旋转卫星绕X轴旋转，即

则卫星旋转角度为：

θ＝θ₀cosω₀t，

其中，θ₀为初始旋转角度，ω₀为初始旋转角速度，所述旋转卫星引入的加速度为：

其中，A_in为旋转引入的三轴角加速度，分别为a_x,in、a_y,in、a_z,in，y、z分别为卫星在y方向、z方向质心偏差，忽略坐标轴安装偏差的微小影响，则所述旋转卫星引入角加速度的加速度计三轴测量值Δa_x,out，Δa_y,out，Δa_z,out为：

计算得到y方向、z方向标度因子s_y，s_z为：

其中，s_y为y方向标度因子，s_z为z方向标度因子。

9.如权利要求1所述的卫星旋转机动加速度计定标方法，其特征在于，在所述步骤7中，所述根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果，包括：

根据所述加速度计标度因子、所述第一权值因子，进行加权计算之后，获得卫星加速度计标度因子在轨定标结果。

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