基于测角测距信息火星环绕器导航方法

发布时间：2021-06-06 13:42

　　针对传统的基于天文角度信息的导航方法用于火星环绕器导航应用中存在导航源可见弧段连续性差,导航精度较低等问题,提出了一种适用于火星环绕器组合导航的联邦自适应UKF改进算法。通过引入新的测距导航源,充分利用测角敏感器获得的火卫一和火卫二相对于环绕器的视线矢量信息以及测距敏感器获得的环绕器相对于其它火星在轨航天器的距离信息,运用UKF对环绕器状态进行估计,引入Sage-Husa噪声估计器,抑制非高斯噪声对导航精度的影响,达到提高导航精度的目的。仿真结果表明了所提出的适用于火星环绕器组合导航的联邦自适应UKF改进算法的有效性,火星环绕段导航位置估计精度优于0.4km,速度估计精度优于0.5m/s,相对于传统的天文测角导航,性能提升50%。 

【文章来源】：计算机仿真. 2020,37(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

测角导航系统示意图

火星探测器在惯性空间中的位置矢量可以通过观察测量以及综合大于等于三个不共线在轨航天器的位置信息来确定,其模型如图2所示。在实际过程中,无线电观测噪声不是高斯白噪声,而是尾部较长的“闪烁噪声”。在目标较远、较小时,闪烁噪声可以忽略,当时当目标较大、距离较近时,闪烁噪声影响观测精度。对闪烁噪声采用不同方差的高斯噪声加权和来建模,闪烁噪声概率密度可以表示为:

导航源、环绕器及火星的位置关系

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3214495