基于扩展卡尔曼滤波的X射线脉冲星相对导航方法

发布时间：2018-11-05 19:14

【摘要】：X射线脉冲星作为一种天然时间基准,具有良好的周期稳定性,在深空探测航天器自主导航方面具有重要的应用前景。针对绝对导航的整周模糊度求解问题和相对导航的预报相位、标称轨道存储问题,提出了一种改进的相对导航方法,将前一时刻的航天器位置作为相对导航基准,建立航天器轨道动力学模型,采用扩展卡尔曼滤波算法,确定航天器的位置。最后,进行了数学仿真研究,仿真结果表明:脉冲星相对导航改进方案的导航精度达到1 km,滤波器一致渐进稳定,能够快速抑制初始误差和轨道根数的干扰,验证了导航方案的正确性和可行性。
[Abstract]:As a natural time reference, X-ray pulsars have good periodic stability and have an important application prospect in the autonomous navigation of deep space exploration spacecraft. In order to solve the integer ambiguity problem of absolute navigation and the prediction phase of relative navigation and the problem of nominal orbit storage, an improved relative navigation method is proposed, in which the position of the spacecraft at the previous moment is taken as the relative navigation reference. The orbit dynamics model of spacecraft is established and the position of spacecraft is determined by using extended Kalman filter algorithm. Finally, the mathematical simulation is carried out. The simulation results show that the navigation accuracy of the improved scheme can reach 1 km, filter uniformly and asymptotically stable, and the interference of initial error and orbital root number can be suppressed quickly. The correctness and feasibility of the navigation scheme are verified.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心;上海航天控制技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(NSFC No.61304108) 上海航天科技创新基金资助项目
【分类号】：TN966

【参考文献】

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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：2313099