空间飞行器多源动态天文导航方法研究

发布时间：2022-01-15 20:54

　　我国正处于“航天大国”向“航天强国”的转型时期,随着航天技术的不断丰富与发展,我国进行了越发密集的航天发射任务。随着深空探测的不断深入,航天器导航正从基于地球测控的导航方案向自主化方向发展,以便在没有人机交互或人类协助的条件下引导航天器。为实现空间飞行器在地球轨道乃至深空探测领域的自主导航,需对由多种天文导航方式组合而成的导航技术进行研究。本文以拓宽导航系统应用范围、提高动态适应能力为研究目的,开展多源动态天文导航方法研究,力求形成一种高精度、强自主、抗干扰的航天器自主导航方案。X射线脉冲星导航是天文导航研究的新方向,为太阳系甚至银河系中任何地方进行自主导航提供可能性。脉冲星导航方案一旦建立,可成为近地乃至深空领域的通用方案。针对动态环境下难以保持长时间脉冲星“可见”的问题,本文对脉冲星可见条件进行分析,建立脉冲星选星方案,保证脉冲信号的连续性和有效性。对脉冲信号在宇宙空间中传播产生的时间延迟进行分析与建模,构建脉冲光子到达时间转换模型,利用脉冲星观测数据实现脉冲辐射轮廓的生成。在上述工作基础上,完成脉冲星导航理论体系的构建与仿真验证。为解决脉冲星导航观测周期长,难以提供连续、实时导航... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

脉冲星辐射模型

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文41图3-9星点窗口提取结果图3-10质心提取结果从上图可以看出，利用自适应阈值算法对图像进行逐像素扫描，有效消除噪声像素灰度、保留有效星点像素灰度，实现了星图背景与星点的分离；窗口提取算法得到33矩形星点窗口，正确地涵盖了星点信息；质心提取精度达到了亚像素级。（3）星图识别及姿态估计仿真三轴姿态精度如图3-11所示。从仿真中可以看出，偏航和俯仰姿态精度可以

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文41图3-9星点窗口提取结果图3-10质心提取结果从上图可以看出，利用自适应阈值算法对图像进行逐像素扫描，有效消除噪声像素灰度、保留有效星点像素灰度，实现了星图背景与星点的分离；窗口提取算法得到33矩形星点窗口，正确地涵盖了星点信息；质心提取精度达到了亚像素级。（3）星图识别及姿态估计仿真三轴姿态精度如图3-11所示。从仿真中可以看出，偏航和俯仰姿态精度可以

【参考文献】：
期刊论文
[1]嫦娥四号着陆器制导导航与控制系统[J]. 张洪华,关轶峰,程铭,李骥,于萍,张晓文,王华强,杨巍,王志文,于洁,王泽国.  中国科学:技术科学. 2019(12)
[2]基于多特征匹配的快速星图识别[J]. 王军,何昕,魏仲慧,吕游,穆治亚.  光学精密工程. 2019(08)
[3]基于BP神经网络辅助的惯性/天文组合导航方法[J]. 孙洪驰,穆荣军,杜华军,崔乃刚.  中国惯性技术学报. 2019(04)
[4]How can FAST improve study of the pulsar emission mechanism and magnetospheric dynamics?[J]. Hong-Guang Wang,Guo-Jun Qiao,Yuan-Jie Du,Ji-Guang Lu,Ren-Xin Xu,Ke-Jia Lee,Xiong-Wei Liu.  Research in Astronomy and Astrophysics. 2019(02)
[5]脉冲星MCP探测器设计与在轨验证[J]. 徐延庭,宫超林,胡慧君,张玉兔,邵思霈,史钰峰,宋娟,宋晓林.  航天器工程. 2018(05)
[6]深空探测器自主天文导航技术综述[J]. 房建成,宁晓琳,马辛,刘劲,桂明臻.  飞控与探测. 2018(01)
[7]数字星图生成算法的设计与仿真[J]. 凌翔,郑宏亮,何元驹.  实验室研究与探索. 2018(02)
[8]多源信息融合的组合导航自适应联邦滤波算法[J]. 段睿,张小红,朱锋.  系统工程与电子技术. 2018(02)
[9]光学像差对星点质心定位误差的影响分析[J]. 谭迪,张新,伍雁雄,刘涛.  红外与激光工程. 2017(02)
[10]多传感器信息融合及其应用综述[J]. 王俊娜,雷静.  信息记录材料. 2016(05)

硕士论文
[1]捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D]. 严恭敏.西北工业大学 2004



本文编号：3591304