脉冲星方位误差估计的TSKF算法

发布时间：2022-01-16 11:02

　　为提高脉冲星方位误差估计对方位自行速度及卫星位置误差的鲁棒性和整体运算的高效性,设计了两级卡尔曼滤波（TSKF）算法。首先,分析了方位自行速度及卫星位置误差对方位误差估计的影响,并分别结合相关算法进行了仿真验证。然后,结合方位误差估计的CV模型和两级卡尔量滤波的相关原理,写出了TSKF算法的更新方程,并分析了实现并行计算的基本流程。仿真实验的数据显示:在方位自行速度及卫星位置误差均存在的情况下,TSKF算法的方位估计精度约为0.1 mas,方位自行速度估计精度约为1.1 mas/a;与基于CV模型的估计算法相比,TSKF算法的浮点运算仅增加了0.048%。 

【文章来源】：北京航空航天大学学报. 2020,46(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

脉冲星方位自行速度分布

图1 脉冲星方位自行速度分布以脉冲星B1821-24为例,其基本参数如表1所示。当使用文献[9]中的增广算法进行方位误差估计时,假设探测器面积为1 m2,观测周期为1 000 s,宇宙X射线背景流量Bx=0.005 ph/(cm2·s)(ph表示通过的光子个数),则观测噪声方差可计算得[6]σR=(230.01 m)2。使用同一卫星轨道,分别在有方位自行速度和无方位自行速度的条件下进行导航计算。2种条件下卫星的位置误差均为[100,100,100]m,脉冲星的方位误差为[2,2]mas。设定存在的脉冲星方位自行速度为[10, 10]mas/a。具体仿真结果如图3所示。

不同条件下增广算法仿真结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑卫星位置误差的增广脉冲星方位误差估计算法[J]. 王宏力,许强,由四海,何贻洋,冯磊.  国防科技大学学报. 2018(05)
[2]基于截断误差的改进脉冲星导航观测方程[J]. 许强,王宏力,何贻洋,由四海,冯磊.  北京航空航天大学学报. 2018(09)
[3]基于CV模型的X射线脉冲星位置误差估计[J]. 孙守明,郑伟,汤国建.  系统仿真学报. 2010(11)
[4]X射线脉冲星星表方位误差估计算法研究[J]. 孙守明,郑伟,汤国建.  飞行器测控学报. 2010(02)

博士论文
[1]基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D]. 孙守明.国防科学技术大学 2011



本文编号：3592530