面向卫星近距离作业的最优 fiducial 标记摆放位置：基于可观测性格拉曼矩阵

本文研究了在进行相对近距离作业的卫星表面上放置 fiducial 标记的最优位置。双四元数模型用于描述卫星对的绝对与相对平移与姿态运动方程。使用经验可观测性格拉曼矩阵方法分析相对双四元数系统的可观测性。确定了 fiducial 标记集合的最优摆放位置，该集合中的每个标记同时提供光程和姿态测量。对地球同步飞越进行数值仿真，并求解了目标卫星表面上五个和十个 fiducial 摆放集合的最优解。结果表明，最优解最大化了 fiducial 标记之间的距离，并选择对测量非线性轨迹中状态变化最敏感的标记位置，尽管这些位置的可见时间少于其他候选标记位置。文中还介绍了四元数和双四元数的定义与性质，以及两者之间的类比，并给出了相对运动模型。