Рассматривается малый КА, оснащенный следующими датчиками определения ориентации: магнитометр, солнечный датчик и датчик угловой скорости. Построен алгоритм, производящий оценку параметров ориентации в режиме реального времени на основе текущих измерений бортовых датчиков с использованием фильтра Калмана [1]. В качестве параметров ориентации принят кватернион поворота орбитальной системы координат (СК) в связанную с аппаратом СК и вектор угловой скорости связанной СК относительно инерциальной СК. Уделяется особое внимание вопросу настройки, от которой зависят важные характеристики фильтра: время сходимости и точность после сходимости.

В предположении отсутствия корреляции ошибок в знании начальной оценки вектора состояния число параметров настройки фильтра сводится к двум. Для значений узлов сетки параметров производится моделирование работы фильтра Калмана на борту аппарата с контролем сходимости и точности фильтра. На основании проведенных расчетов выбираются значения параметров настройки фильтра, исходя из оптимального значения соотношения «время сходимости» – «точность».

Рассматриваются также вопросы бортовой уточняющей калибровки датчиков угловой скорости и магнетометра, идентификации аномальных измерений датчиков, определения выхода из строя одного из датчиков.

1. Д.С. Иванов, М.Ю Овчинников. Использование одноосного гироскопа для определения ориентации макета в лабораторных условиях/ Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. – М., 2008. – № 56.32 с. (http://www.keldysh.ru/papers/2008/prep11/ prep2008_11.html ).