基于容积卡尔曼滤波的空间碎片相对导航

发布时间：2018-04-09 12:30

  本文选题：空间碎片　切入点：相对导航　出处：《红外与激光工程》2015年S1期

【摘要】：基于在轨服务航天器的测角和测距信息,采用了一种基于容积法则进行数值逼近的容积卡尔曼滤波算法对空间碎片进行相对导航,解决了初始测量误差较大时容易丢失目标的问题。为了提高算法的适用范围,采用一种普适状态转移矩阵进行状态外推,避免了近圆轨道的限制,适用于任意类型的轨道。仿真结果表明,容积卡尔曼滤波比传统采用的扩展卡尔曼滤波在初始估计误差较大的情况下可以获得更高的滤波精度和更快的收敛速度,为今后的工程实施提供了理论上的依据。
[Abstract]:Based on the angle measurement and ranging information of the in-orbit service spacecraft, a volumetric Kalman filter algorithm based on volumetric approximation is used for relative navigation of space debris.The problem of losing target easily when the initial measurement error is large is solved.In order to improve the applicable range of the algorithm, a universal state transfer matrix is used to extrapolate the state, which avoids the limitation of the near-circular orbit and is suitable for any type of orbit.Simulation results show that the volumetric Kalman filter can obtain higher filtering accuracy and faster convergence speed than the traditional extended Kalman filter in the case of larger initial estimation error.It provides a theoretical basis for the implementation of the project in the future.
【作者单位】： 中国科学院光电研究院;
【基金】：国家自然科学基金(11303029)
【分类号】：V448.2;V528

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 思意;;空间碎片研讨会在哈尔滨召开[J];Aerospace China;2001年03期

2 ;空间碎片危害不容忽视[J];中国航天;2003年03期

3 郭宝柱;我国空间碎片研究的进展情况与后续工作考虑[J];中国航天;2003年09期

4 薛富兴,杨晓燕;空间碎片研究概况[J];国际太空;2004年05期

5 刘静,王荣兰,张宏博,肖佐;空间碎片碰撞预警研究[J];空间科学学报;2004年06期

6 龚松波,徐敏强,崔平远,李爽;基于解体事件的空间碎片轨道演化算法研究[J];空间科学学报;2005年04期

7 霍江涛;秦大国;祁先锋;;空间碎片概况研究[J];装备指挥技术学院学报;2007年05期

8 李明;;中国空间碎片研究的进展(英文)[J];航天器工程;2007年05期

9 王海福;余庆波;刘有英;;空间碎片碰撞风险评估系统[J];北京理工大学学报;2008年12期

10 李久龙;吴光中;姜联东;;空间碎片对航天器的撞击效果分析[J];航天器环境工程;2009年S1期

相关会议论文 前10条

1 贾光辉;刘滨涛;赵国伟;黄海;;空间碎片研究方向培育及人才培养[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集（下册）[C];2010年

2 张耀;王人东;;空间碎片减缓方法[A];第十二届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2007年

3 蒋虎;;2009年若干典型低轨空间区域空间碎片分布仿真[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年

4 蒋虎;;特定区域内空间碎片仿真分析[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年

5 朱毅麟;;空间碎片的观测与模型[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十一次学术会议论文集[C];1998年

6 卢波;范嵬娜;佘明生;;国外主要空间机构碎片减缓标准的概述与比较[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集（下）[C];2003年

7 杨宣宗;冯春华;王龙;;微小空间碎片加速器初步实验结果及动力学行为研究[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年

8 罗萍萍;郑永超;许春晓;;空间碎片及天基激光清理技术[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

9 陈德相;徐瑞;尚海滨;;深空探测器发射段空间碎片碰撞预警与规避策略设计[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（下册）[C];2012年

10 戚均恺;;国外空间碎片探测综述[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第二十六届全国空间探测学术研讨会会议论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 尹林发;中国空间碎片研究获重要进展[N];中国航天报;2003年

2 记者张毅;中国空间碎片研究获重要进展[N];人民日报海外版;2003年

3 本报记者 王海平;中国启动“空间碎片预警机制”[N];21世纪经济报道;2009年

4 尹林发;航天专家斗法空间碎片[N];中国航天报;2003年

5 采访人 本报记者 张静;空间碎片已多至临界点[N];中国气象报;2011年

6 李寿平 北京理工大学法学院;空间碎片减缓:各国应履行的国际法义务[N];中国社会科学报;2011年

7 孙刚;阻击空间碎片[N];中国航天报;2000年

8 许彤;我国筑起太空垃圾防线[N];中国航天报;2005年

9 紫晓;空间碎片困扰人类航天事业[N];经济参考报;2001年

10 张雅诗;防空间碎片，，香港专家有招[N];新华每日电讯;2005年

相关博士学位论文 前5条

1 王若璞;空间碎片环境模型研究[D];解放军信息工程大学;2010年

2 张凯;基于声发射的典型结构空间碎片撞击在轨感知技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 李宏伟;微小空间碎片撞击效应研究[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2010年

4 董雪;高重复频率空间碎片激光测距系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

5 丁莉;空间碎片双层板防护结构撞击极限研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 叶菁;空间碎片造成外空环境污染的国际法律责任[D];湖南师范大学;2010年

2 张平平;近地轨道空间碎片轨道参数分布规律研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

3 魏龙涛;空间碎片模型比较与减缓策略分析[D];哈尔滨工业大学;2006年

4 杜俊举;空间碎片的测光观测与图像处理[D];山东大学;2015年

5 王彬;空间碎片环境中的航天器易损性分析[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 董丹;爆炸解体空间碎片建模方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

7 金玉竹;空间碎片光学探测与识别方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

8 刘翔春;天基照相跟踪空间碎片轨道确定方法研究[D];国防科学技术大学;2009年

9 彭科科;空间碎片环境探测数据处理方法及工程模型建模方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 周卓俊;空间碎片环境建模及其电磁散射特性研究[D];西安电子科技大学;2011年

本文编号：1726457