基于自适应卡尔曼滤波器的编队卫星相对导航技术研究

发布时间：2021-09-01 21:08

　　随着空间科学技术战略地位的日益提高,旨在扩展系统能力的卫星编队飞行技术越来越受到重视。编队卫星系统中高精度编队控制等多项关键技术的性能均依赖于高精度的卫星相对导航技术。因此,分析不同编队卫星场景相对导航的问题特点,研究可精确、高效确定星间相对位置与速度的滤波方法,有针对性地改进和优化编队卫星相对导航性能,具有重要研究价值和意义。本学位论文依托编队飞行卫星相关研究背景,考虑编队卫星不同参考轨道对相对导航系统性能的影响,抽象具有不同运动模型和噪声/残差特性的滤波问题,提出具有针对性改进机制的新型自适应卡尔曼滤波方法,提高卫星相对导航滤波精度、效率及自适应性能。主要工作及创新如下:第一,针对圆轨编队卫星相对导航中线性时不变运动模型含有未知过程噪声协方差参数的特点,提出了一种基于误差协方差反馈调整的自适应卡尔曼滤波算法。仿真对比实验表明其算法估计精度高、计算量小,对滤波器过程噪声参数不精确的情况具有参数自适应能力。第二,针对近圆轨道编队卫星相对导航中非线性连续运动模型离散化和线性化过程引入不可预测近似误差的特点,提出了一种基于后验随机序列反馈的非线性连续离散自适应卡尔曼滤波算法。仿真结果表明其... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：164 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

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1.3编卫飞行卫设备，相对运目以及雷厘米或编队卫星卫星编队飞卫星的相对精确确定卫运动模型、目前卫星编雷达等，而或者毫米级F星相对导航飞行任务的完对导航是指采卫星间相对相对测量设编队任务中，而依据具为体级的范围。基上海交图1-5神ig.1-5Shen图1Fig.1航研究现完成较大程采用滤波估对位置和相对设备及滤波能够实现体计划任务基于差分G交通大学博士学第6页神舟7号释放nzhouspacec1-6天宫二号1-6Tiangong现状程度上依赖于估计算结合对速度的过波估计算法三现星间测量的务不同对相PS载波相学位论文放伴飞星raftwithBX--2于精确的星编队相对运过程[2]。在编三者缺一不的手段主要对位置的测相位差分的相-1星间相对状态运动模型以编队卫星相不可。要包括GPS测量的不同相对导航系态信息[4]。以及星载相对相对导航技术、视觉、无同精度要求已系统是目前卫。编队对测量术中，无线电已达到卫星编

【参考文献】：
期刊论文
[1]航天器编队飞行及其关键技术的开发[J]. 潘科炎.  遥测遥控. 2003(05)

博士论文
[1]鲁棒自适应滤波算法及在飞行器技术中的应用研究[D]. 李伟.上海交通大学 2014

硕士论文
[1]基于自适应卡尔曼滤波的GPS精密单点定位研究[D]. 李兆洋.西南交通大学 2017
[2]持续小推力卫星编队高精度导航与维持控制方法研究[D]. 朱文静.上海交通大学 2016
[3]椭圆轨道卫星编队构型设计与姿态协同控制技术研究[D]. 罗宇阳.上海交通大学 2012
[4]卫星编队星间相对测量技术研究[D]. 陶久亮.上海交通大学 2012



本文编号：3377692