技術(shù)特征：

1.一種面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于，步驟如下：

(1)以GEO目標衛(wèi)星為在軌服務(wù)對象，將兩個空間機器人分別設(shè)為主星和子星，設(shè)計主星和子星編隊飛行構(gòu)型及軌道參數(shù)；

(2)根據(jù)計算的主星和子星相對距離，判斷子星是否滿足星敏感器觀測距離要求，滿足則進入步驟(3)，否則進入步驟(10)；

(3)根據(jù)解算的太陽、地球和子星三者位置關(guān)系，判斷子星是否處在太陽光照區(qū)，是則進入步驟(4)，否則進入步驟(10)；

(4)根據(jù)解算的地球、主星和子星三者位置關(guān)系，判斷地球是否進入星敏感器視場，是則進入步驟(5)，否則進入步驟(10)；

(5)根據(jù)計算的子星可視星等，判斷子星可視星等是否小于星敏感器可觀測閾值，是則進入步驟(6)，否則進入步驟(10)；

(6)根據(jù)計算的子星相對主星方向矢量與星敏感器光軸指向夾角，判斷子星是否在星敏感器視場范圍內(nèi)，是則進入步驟(7)，否則利用萬向軸調(diào)整星敏感器光軸指向后，繼續(xù)判斷子星是否在星敏感器視場范圍內(nèi)，是則進入步驟(7)，否則進入(10)；

(7)根據(jù)計算的子星在星敏感器二維像面陣坐標，判斷子星是否在星敏感器二維像面陣內(nèi)，是則進入步驟(7)，否則進入步驟(10)；

(8)計算子星相對衛(wèi)星的理論方向矢量和方位角與俯仰角，進入步驟(9)；

(9)根據(jù)步驟(8)所得子星相對衛(wèi)星的理論方向矢量和方位角與俯仰角，調(diào)整主星星敏感器光軸與理論方向矢量一致，對小行星進行真實觀測，并建立觀測模型，進入步驟(10)；

(10)結(jié)束觀測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(1)中的軌道參數(shù)包括軌道半長軸a、軌道偏心率e、軌道傾角i、升交點赤經(jīng)Ω、近地點幅角ω、過近地點時刻t_p。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(2)中判斷子星是否滿足星敏感器觀測距離要求過程如下：

計算主星相對子星距離δr⁽¹⁰⁾，判斷其是否滿足條件

L_min≤δr⁽¹⁰⁾≤L_max (1)

其中，δr⁽¹⁰⁾＝|δr⁽¹⁰⁾|＝|r⁽¹⁾-r⁽⁰⁾|，r⁽⁰⁾和r⁽¹⁾為主星和子星位置矢量；L_min和L_max為星間觀測所需最小和最大距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(3)中判斷子星是否處在太陽光照區(qū)過程如下：

分析地球陰影范圍以及子星運行穿過該陰影區(qū)的臨界條件，設(shè)子星位置矢量r⁽¹⁾與太陽位置矢量r^(sun)夾角為ψ，子星進入和離開地球陰影范圍的臨界夾角為ψ_cri，則子星處在太陽光照區(qū)需要滿足條件：

ψ＜ψ_cri (2)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(4)中判斷地球是否進入星敏感器視場過程如下：

設(shè)主星位置矢量r⁽⁰⁾和主星相對子星方向矢量δr⁽¹⁰⁾的夾角為θ，由于被地球遮擋導致背景光線過弱的臨界條件是子星相對主星方向矢量δr⁽¹⁰⁾與地球邊緣相切，定義此臨界夾角為θ_cri，則地球未進入星敏感器視場條件為：

θ＞θ_cri (3)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(5)中判斷子星可視星等是否小于星敏感器可觀測閾值過程如下：

引入可視星等概念分析子星的可見性，星等值越小，表明天體越亮；反之，天體則越暗；設(shè)星敏感器可觀測閾值為m_thr，子星可視星等為m，子星被觀測到其可視星等需要滿足條件

m＜m_thr (4)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(6)中判斷子星是否在星敏感器視場范圍內(nèi)過程如下：

設(shè)子星相對主星方向矢量δr⁽¹⁰⁾與星敏感器光軸指向矢量夾角為星敏感器視場角為FOV，則方向矢量δr⁽¹⁰⁾在星敏感器視場范圍內(nèi)需要滿足條件

如果相對矢量δr⁽¹⁰⁾不在視場范圍內(nèi)，利用萬向軸調(diào)整星敏感器光軸指向，使其進入視場范圍，如果轉(zhuǎn)動后仍不能進入視場，則無法觀測。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(7)中判斷子星是否在星敏感器二維像面陣內(nèi)過程如下：

根據(jù)子星相對主星方向矢量δr⁽¹⁰⁾投影在星敏感器二維像面陣的幾何關(guān)系，解其坐標為設(shè)二維像面陣長度和寬度分別為IP_longth和IP_width，則子星在像平面坐標需要滿足條件

$\left|x_p^{\left(10\right)}\right|\<\frac{{\mathrm{IP}}_{longth}}{2}---\left(6a\right)$

$\left|y_p^{\left(10\right)}\right|\<\frac{{\mathrm{IP}}_{width}}{2}---\left(6b\right)$

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(8)中計算子星相對主星理論方向矢量和方位角與俯仰角具體為：

子星相對主星單位方向矢量由星敏感器獲得，即得子星相對主星方位角α與俯仰角δ，主星和子星相對距離|δr⁽¹⁰⁾|由星間鏈路獲得，由此得到子星相對主星的理論方向矢量δr⁽¹⁰⁾

${\mathrm{\δr}}^{\left(10\right)}=\mathrm{\δ}{\hat{r}}^{\left(10\right)}\·\left|{\mathrm{\δr}}^{\left(10\right)}\right|---\left(7\right)$

其中，

子星相對主星方位由方位角和俯仰角描述，在衛(wèi)星本體坐標系o_b-x_by_bz_b中，定義方位角α為δr⁽¹⁰⁾在o_b-y_bz_b平面的投影與y_b軸夾角，俯仰角δ為δr⁽¹⁰⁾與x_b軸夾角，表示為

$\mathrm{\α}=\arctan \left(\frac{{\mathrm{\δr}}_{bz}^{\left(10\right)}}{{\mathrm{\δr}}_{by}^{\left(10\right)}}\right)---\left(8a\right)$

$\mathrm{\δ}=\arcsin \left(\frac{{\mathrm{\δr}}_{bx}^{\left(10\right)}}{\left|{\mathrm{\δr}}_b^{\left(10\right)}\right|}\right)---\left(8b\right)$

其中，是地心慣性坐標系相對本體坐標系姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向GEO衛(wèi)星在軌服務(wù)的空間多機器人相對觀測方法，其特征在于：所述步驟(9)具體為：

根據(jù)步驟(8)所得子星相對衛(wèi)星理論方向矢量和方位角與俯仰角，主星采用萬向軸調(diào)整星敏感器光軸指向理論方向矢量一致，并利用星敏感器進行實際測量，輸出子星相對主星單位方向矢量真實測量值由主星和子星之間星間鏈路的實際測量值|δr^(Ast0)|_mes，得小行星相對衛(wèi)星單位方向矢量真實觀測模型為：

${\mathrm{\δr}}_{mes}^{\left(Ast0\right)}=\mathrm{\δ}{\hat{r}}_{mes}^{\left(Ast0\right)}\·|{\mathrm{\δr}}^{\left(Ast0\right)}{|}_{mes}---\left(9\right).$