惯性传感器质心偏移标定方法

科学模式无扰动标定

该方法利用科学模式下的标准读数，无需航天器机动，避免中断科学数据连续性，直接估计航天器与惯性传感器检验质量之间的质心偏移。

Haoyue, Zhang · 叶东 · Xu, Peng · 耿云海 · 80060597 · 罗子人

Aerospace Science and Technology 2026

参数信息

质心偏移标定误差 (RMSE)

2.9×10⁻⁴–1.3×10⁻³ m

b₁O¹ 分量 RMSE (模型失配)

2.39×10⁻³ m

b₁O¹ 分量 RMSE (模型失配)

8.52×10⁻⁴ m

b₁O¹ 分量 RMSE (模型失配)

5.51×10⁻⁴ m

模拟时长

25 days

技术优势

不停科学数据

标定完全在科学模式下进行，无需航天器机动，因此科学数据连续性和星间激光链路稳定性不受影响。

毫米级精度

标称蒙特卡洛模拟得到的六分量质心偏移 RMSE 在 2.9×10⁻⁴ 至 1.3×10⁻³ m 之间，达到毫米级精度。

抗模型失配

在模型失配蒙特卡洛研究中，b₁O¹ 的 RMSE 为 2.39×10⁻³、8.52×10⁻⁴ 和 5.51×10⁻⁴ m，平均误差低于 0.6 mm，表现出实用鲁棒性。

应用场景

• 空间引力波探测：在科学运行期间标定质心偏移，不中断引力波数据采集。
• 航天器精密测量：为航天器精密测量提供毫米级质心偏移估计，提升测量系统精度。
• 空间惯性传感器标定：无需机动即可校准空间惯性传感器，避免干扰科学任务。