随着科技的发展,人造卫星在我们的国防科研日常生活中发挥着极其重要的作用。依据复杂难度,卫星分为两种:多任务的复杂卫星和单一任务的小型卫星,多任务卫星组成结构相当复杂,测控精度要求极高,为降低因零部件失效致使卫星失控的风险,提高可靠性,常对各种关键测量控制部件进行星上备份,因此该种卫星研制与生产成本高昂。单任务卫星既可以完成简单任务也可以通过多星联合协作完成复杂的任务。对于测控精度要求极高的复杂卫星,其测控系统通常配置红外地平仪、高精度CCD星敏感器、高精度陀螺组合等多种姿态传感器,既是满足卫星不同空间环境下的测量需求,如星箭分离前、卫星进入地球阴影,同时也是系统备份需要。精确测量是实现精准控制的重要环节,为充分合理利用星体上的宝贵资源,物尽其用,提高姿态测量精度,需要对星载多姿态传感器信息融合方法进行研究。再者,考虑到卫星在轨环境热交换剧烈,安装在星体外部的姿态传感器及工装热胀冷缩,星敏感器的输出信息中包含着低频的热变误差(TDE,thermal deformation error),因此需要研究热变误差的判析与补偿方法。本文针对星敏感器输出信息中TDE问题,将星敏感器的输出四元数进行傅里叶变换,结合安装于卫星内部受热交换影响较小的陀螺组合的输出信息,通过频谱分析及最小二乘法,确定TDE的频率及其基频与倍频分量的幅值,而后对之进行补偿。为进一步提高姿态测量精度,首先对星载红外地平仪、高精度CCD星敏感器、高精度陀螺组合等多种姿态传感器进行卡尔曼滤波得出高可信度输出,再根据各传感器的固有误差改进信息分配因子算法,最后进行多源信息融合,输出最优姿态信息。仿真结果表明,对TDE进行了补偿和采用了多传感器信息融合的系统的姿态确定精度提高了一个等级,且该方法工程可行。