测日定位中病态问题的有偏估计及精度分析

发布时间：2019-08-16 10:40

【摘要】：目前月球/火星车上均搭载有太阳敏感器用于导航,但需要较长的跟踪观测时间才能实现绝对定位,影响了导航的实时性。本文研究如何在超短的跟踪观测时间(1~2min)内,实现测日绝对定位。首先推导了高度法定位的最小二乘法求解模型,并首次从病态问题的角度看待测日定位问题,采用奇异值分解法对病态问题进行了诊断。通过仿真算例,将有偏估计的方法应用于测日定位,并对不同有偏估计方法进行了比较。仿真计算结果表明,有偏估计总是能够改善初值的精度,明显优于最小二乘法。但初值的选取对有偏估计的影响非常显著,有偏估计总是将初值沿着太阳的指向稳定收敛到一条与太阳指向垂直的直线上,且这条直线通过真值。
【图文】：

第８期詹银虎，，等：测日定位中病态问题的有偏估计及精度分析指向垂直时，＾λ和＾φ的精度最差，分别达到２３２．８″和１９０．８″。图１太阳方位角Ａｚ≈９０°时位置初值对有偏估计的影响Ｆｉｇ．１Ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｓ’ｉｍｐａｃｔｏｎｂｉａｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｗｈｅｎＡｚ≈９０°图２太阳方位角Ａｚ≈１３５°时位置初值对有偏估计的影响Ｆｉｇ２Ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｓ’ｉｍｐａｃｔｏｎｂｉａｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｗｈｅｎＡｚ≈１３５°图３太阳方位角Ａｚ≈１８０°时位置初值对有偏估计的影响Ｆｉｇ．３Ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｓ’ｉｍｐａｃｔｏｎｂｉａｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｗｈｅｎＡｚ≈１８０°９１５

第８期詹银虎，等：测日定位中病态问题的有偏估计及精度分析指向垂直时，＾λ和＾φ的精度最差，分别达到２３２．８″和１９０．８″。图１太阳方位角Ａｚ≈９０°时位置初值对有偏估计的影响Ｆｉｇ．１Ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｓ’ｉｍｐａｃｔｏｎｂｉａｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｗｈｅｎＡｚ≈９０°图２太阳方位角Ａｚ≈１３５°时位置初值对有偏估计的影响Ｆｉｇ２Ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｓ’ｉｍｐａｃｔｏｎｂｉａｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｗｈｅｎＡｚ≈１３５°图３太阳方位角Ａｚ≈１８０°时位置初值对有偏估计的影响Ｆｉｇ．３Ｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｓ’ｉｍｐａｃｔｏｎｂｉａｓｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｗｈｅｎＡｚ≈１８０°９１５
【作者单位】： 信息工程大学导航与空天目标工程学院;
【分类号】：V448.2

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本文编号：2527392