本发明涉及航天器参数辨识领域，具体涉及一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法。
背景技术：
1、随着空间技术的发展，以标准化、可重构和系统弹性化为优势的空间细胞机器人在姿态接管、在轨服务、目标探测等空间任务中受到越来越多的关注。在姿态接管任务中，多个空间细胞机器人与目标航天器相固连形成组合体航天器，通过空间细胞机器人上的动量轮等执行机制实现对目标姿态的接管。由于目标航天器可能是非合作的，其外型及几何结构不能预先获知，在不同的任务中空间细胞机器人与之连接的构型拓扑不尽相同。同时空间细胞机器人固连的姿态可能存在误差，因此需要对空间细胞机器人的相对姿态进行辨识，以提高对组合体航天器的控制精度。
2、现有技术是基于角速度传感器的测量值来辨识两个空间目标之间的相对姿态，但已公开的组合体航天器相对姿态辨别方法仅涉及小数目航天器之间的辨识，其在大量空间细胞机器人上的应用面临着通信压力和计算压力。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是：
2、具备机动能力的多个空间细胞机器人以一定的拓扑结构与非合作目标航天器相固连，形成一个组合体航天器。通过所有空间细胞机器人上的动量轮相配合，实现对组合体航天器的姿态控制。由于在不同的任务中空间细胞机器人与目标航天器相连接的构型拓扑不尽相同，同时空间细胞机器人固连的姿态可能存在误差，空间细胞机器人之间的相对姿态不易获知。
3、为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法，针对空间细胞机器人的分布式特性，设计基于细胞间通信拓扑的参数辨识方法。
4、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5、一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法，其特征在于，步骤如下：
6、步骤1：建立包含n个空间细胞机器人和组合体航天器的本体坐标系；
7、步骤2：确定空间细胞机器人之间的通信拓扑链路，绘制出所有n个空间细胞机器人之间的通信链路拓扑图；
8、步骤3：通过分布式选举算法，找到位于拓扑中心位置的细胞机器人，其能以最短信息链路完成与所有其他细胞机器人的通信；
9、步骤4：建立位于主节点上的空间细胞机器人和其他位置待辨识空间细胞机器人的角速度转移矩阵表达式；
10、步骤5：采用带约束条件的最小二乘法对转移矩阵中的参数进行辨识。
11、本发明进一步的技术方案：步骤3包括：
12、步骤s3.1：当没有leader节点，或leader节点宕机时，初始化选举，将所有节点均设为follower状态，并初始化term任期为0；
13、步骤s3.2：follower节点在规定时间内没有收到leader节点的心跳和candidate节点的投票请求request vote，则其状态转化为candidate，term自增，并向所有其他节点发送投票请求；
14、步骤s3.3：当节点收到投票请求后，比较请求节点的term和自己的term，当请求节点的term大于自己的term，且自己尚未投票给其它节点时，则接受投票请求，把票投给该请求节点；当请求节点的term小于自己的term，且自己尚未投票，则拒绝请求，将票投给自己；在每一轮选举中，每个节点只能投出一张票；
15、步骤s3.4，经过一轮选举后，若有一个candidate节点收到超过半数节点(n2+1)的投票，它将胜出并升级为leader节点，然后其定时发送心跳给其它的节点；其它节点会转为follower节点并与leader节点保持同步，本轮选举结束；若没有candidate节点收到超过半数的投票，则开始下一轮选举，直到选举出一个leader节点。
16、本发明进一步的技术方案：所述角速度转移矩阵表达式为：
17、
18、其中，[ωitxωityωitz]t的三个元素分别表示第i个空间细胞机器人三轴的角速度测量值；[ω1txω1tyω1tz]t的三个元素分别表示作为主节点的空间细胞机器人三轴的角速度测量值，为待辨识矩阵。
19、一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。
20、一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
21、一种计算机程序产品，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
22、本发明的有益效果在于：
23、本发明提供的一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法，在实现对所有空间细胞机器人进行相对姿态辨识的前提下，使得通信链路最短。首先根据空间细胞机器人的数量及目标航天器的几何构型选择合适的细胞连接拓扑结构，并根据信息链路拓扑选择位于拓扑中心位置的细胞机器人本体坐标系作为基坐标系。然后根据各个细胞机器人和基细胞上角速度传感器采集到的数据，采用递推最小二乘法进行本体坐标系旋转矩阵的辨识。从而给出空间细胞机器人的姿态辨识模型。本发明方法获得空间细胞机器人本体坐标系之间的变换矩阵，为每个细胞星上动量轮的控制分配提供了依据。本发明辨识方法具有较高的辨识精度。
1.一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法，其特征在于，步骤3包括：
3.根据权利要求1所述的一种非合作航天器固连空间细胞机器人的相对姿态辨识方法，其特征在于，所述角速度转移矩阵表达式为：
4.一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1所述的方法。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。
6.一种计算机程序产品，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。
