移动卫星通信系统组合姿态估计算法
本文选题:卫星通信 + 组合导航 ; 参考:《西安交通大学学报》2014年08期
【摘要】:针对宽带移动卫星通信系统传感器直接融合姿态估计算法易受外界因素干扰、估算误差难以校正的问题,提出了一种移动卫星通信系统组合姿态估计算法。该算法以移动卫星地球站载体的位置误差、速度误差和姿态误差为系统状态量,建立了9状态的组合导航姿态估计模型;通过使用GPS航向角辅助观测解决了组合姿态估计算法航向角可观性弱、姿态角估计值易发散的问题;通过将转弯判断规则和Sage-Husa自适应控制算法进行融合,降低了GPS航向角测量误差对姿态估计的影响,提高了组合姿态估计算法的精度。实验结果表明:移动卫星通信系统组合姿态估计算法计算简单、实时性好,姿态估计精度优于传感器直接融合算法,其姿态估计误差可控制在±0.5°以内,最小均方误差值小于0.4,满足低成本宽带移动卫星通信波束对准要求。
[Abstract]:Aiming at the problem that the sensor direct fusion attitude estimation algorithm of wideband mobile satellite communication system is easy to be interfered with by external factors and the estimation error is difficult to correct, a combined attitude estimation algorithm for mobile satellite communication system is proposed. In this algorithm, the position error, velocity error and attitude error of the mobile satellite earth station carrier are taken as the system state variables, and the integrated navigation attitude estimation model with 9 states is established. By using GPS heading angle aided observation, the problem of weak heading angle observability and easy divergence of attitude angle estimation value in combined attitude estimation algorithm is solved, and the turning judgment rule is combined with Sage-Husa adaptive control algorithm. The influence of GPS heading angle measurement error on attitude estimation is reduced, and the precision of the combined attitude estimation algorithm is improved. The experimental results show that the combined attitude estimation algorithm of mobile satellite communication system is simple and real-time, the accuracy of attitude estimation is better than the direct fusion algorithm of sensor, and the error of attitude estimation can be controlled within 卤0.5 掳. The minimum mean square error (MSE) is less than 0.4, which meets the beam alignment requirements of low-cost wideband mobile satellite communications.
【作者单位】: 第二炮兵工程大学907教研室;第二炮兵工程大学403教研室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(61179004,61179005)
【分类号】:TN927.23
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:2020939
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