太极一号在轨质心的校准
摘要：Taiji项目中的太极一号是太极空间任务的首个技术示范卫星，重力参考传感器（GRS）是其关键科学载荷之一。为了准确测量加速度计数据，GRS的试验质心必须精确地位于卫星重心上，以避免由于角加速度和梯度引起的测量干扰。由于安装和测量误差、飞行阶段的燃料消耗以及其他因素，试验质心和卫星质心之间的偏移可能相当大，从而降低了加速度计的测量精度。因此，需要通过质心调整机构在卫星寿命内对偏移进行估计和控制，使其保持在所需范围内。本文提出了一种新颖的方法，将扩展卡尔曼滤波器与Rauch-Tung-Striebel平滑器相结合，通过使用卡方检验来消除离群值，估计偏移。此外，还采用非线性最小二乘估计算法作为交叉校验，估计质心的偏移。两种方法的结果显示一致，估计的偏移量为$dx约为-0.19$mm，$dy约为0.64$mm，$dz约为-0.82$mm。结果表明，在经过质心校准后，GRS的噪声水平显著改善，这将对未来的太极计划非常有帮助。
作者：Xiaotong Wei and Li Huang and Tingyang Shen and Zhiming Cai and Jibo He
论文ID：2307.01724
分类：Instrumentation and Methods for Astrophysics
分类简称：astro-ph.IM
提交时间：2023-07-06