隨著國家火星探測任務(wù)的正式立項,中國的火星探測正在大踏步的向前邁進(jìn)�；鹦蔷嚯x地球0.5-4億千米。如此遠(yuǎn)的距離意味著巨大的通信時延,導(dǎo)致探測器必須能夠自主修正巡航過程中的各種誤差才能完成這項艱巨的任務(wù),而濾波算法在修正導(dǎo)航位置和速度的偏差中起關(guān)鍵作用。深空環(huán)境復(fù)雜多變,探測器的軌道動力學(xué)模型和導(dǎo)航系統(tǒng)量測模型必然都是非線性的,只能使用非線性濾波算法來處理以上模型。因此本文的研究重點是非線性濾波算法,尤其是粒子濾波（Particle Filter,PF）,目標(biāo)是對粒子濾波進(jìn)行改進(jìn)。同時,本文的應(yīng)用場景是火星探測巡航段,為了將非線性濾波算法應(yīng)用于探測器巡航的過程中,必須先建立一個有效的探測器自主導(dǎo)航系統(tǒng)。下面是本文的幾點主要工作。1、針對探測器巡航段的導(dǎo)航需求,分析各種導(dǎo)航方式的利弊,最終選定光學(xué)自主導(dǎo)航作為本文的自主導(dǎo)航方式。在仿真條件下,建立光學(xué)自主導(dǎo)航系統(tǒng)最重要的四個步驟是:建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測方程、建立巡航段探測器標(biāo)稱軌道、選定導(dǎo)航路標(biāo)并完成導(dǎo)航路標(biāo)的規(guī)劃、濾波算法。本文通過對軌道動力學(xué)及光學(xué)相機成像進(jìn)行研究建立了導(dǎo)航系統(tǒng)的狀態(tài)和量測方程;利用STK（Satellite Too... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各種非線性濾波算法估計值與真實狀態(tài)值（理想真值）

圖 3-6 非線性濾波與真實狀態(tài)值之間的偏差（N 200）圖 3-6 可以看出，PF 擬合的效果最好，UKF 的稍差。不過，PF 在現(xiàn)野值。然 PF 也有它本身的固有缺點，相對于 EKF 與 UKF，PF 所需計算而易見的是，參與粒子濾波的粒子數(shù)越多，運算量越大。這其實也重采樣方法參與的佐證。重采樣的本意即是讓有限的運算資源能權(quán)值粒子，以提高粒子濾波的效率。圖 3-7 為三種非線性濾波算法間（單位：s），即運算量的對比。

圖 3-6 非線性濾波與真實狀態(tài)值之間的偏差（N 200）圖 3-6 可以看出，PF 擬合的效果最好，UKF 的稍差。不過，PF 在現(xiàn)野值。然 PF 也有它本身的固有缺點，相對于 EKF 與 UKF，PF 所需計算而易見的是，參與粒子濾波的粒子數(shù)越多，運算量越大。這其實也重采樣方法參與的佐證。重采樣的本意即是讓有限的運算資源能權(quán)值粒子，以提高粒子濾波的效率。圖 3-7 為三種非線性濾波算法間（單位：s），即運算量的對比。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]量子Bayes理論研究綜述及其應(yīng)用[D]. 汪冬惠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]粒子濾波算法研究與實現(xiàn)[D]. 魏國華.電子科技大學(xué) 2015
[3]深空探測光學(xué)自主導(dǎo)航研究[D]. 崔文.清華大學(xué) 2012
[4]粒子濾波重采樣算法研究及其應(yīng)用[D]. 吳寶成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：2960816