编队卫星相对位置测量信息自主确定月球引力场的方法
本文选题:编队卫星 + 引力场 ; 参考:《计算机工程与科学》2016年01期
【摘要】:针对月球远月面引力场的数据不能直接测量而导致其测量精度不高的问题,提出了一种基于双星编队的月球引力场自主确定方法。该方法考虑到月球引力场对编队卫星相对运动的影响,通过扩展卡尔曼滤波算法对星间距离测量数据的处理,利用观测量的测量值与一步预测测量值之间的偏差来修正一步预测状态值,从而得到状态估计量,即实现了卫星自主定轨以及月球引力场的自主确定。仿真结果表明,根据对编队卫星在7 430s内的相对位置测量数据的处理,卫星轨道位置和速度确定精度分别能达到5.04m和6.07×10~(-3) m/s;月球J2项摄动常数的精度能达到9.14×10~(-8) ;月球引力场常数的精度能达到3.47×10~7 m~3/s~2。此结果能在一定程度上改善现有的月球引力场模型,为我国"嫦娥工程"提供更多的技术资料。
[Abstract]:In order to solve the problem that the data of lunar distant gravitational field can not be measured directly, a new method of lunar gravitational field autonomous determination based on two-star formation is proposed. Considering the influence of lunar gravitational field on the relative motion of formation satellites, the extended Kalman filter algorithm is used to process the inter-satellite distance measurement data. The one-step prediction state value is corrected by the deviation between the measured value and the one-step prediction value, and the state estimation is obtained, that is, the autonomous determination of satellite orbit and the autonomous determination of lunar gravitational field are realized. The simulation results show that the accuracy of orbit position and velocity determination can reach 5.04m and 6.07 脳 10 ~ (-3) m / s, respectively, according to the relative position measurement data of formation satellites within 7.430s, and the accuracy of lunar J2 perturbation constant can reach 9.14 脳 10 ~ (-1) ~ (-8). The accuracy of the lunar gravitational field constant can reach 3.47 脳 10 ~ (7) m ~ (7) m ~ (-1) / s ~ (2). The results can improve the existing lunar gravitational field model to a certain extent and provide more technical data for the Chang'e Project in China.
【作者单位】: 中南大学航空航天学院;国防科学技术大学航天科学与工程学院;
【基金】:中国博士后基金(20080440217,200902666) 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金(2013zzts264)
【分类号】:P184.5
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1977348
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