發(fā)布時間：2017-11-13 02:07

  本文關(guān)鍵詞：基于無源測量信息的非合作目標(biāo)軌道預(yù)報算法研究

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【摘要】：隨著人類社會的發(fā)展,空間資源已經(jīng)成為各個國家爭相開發(fā)探索的又一重要資源。在空間任務(wù)中,如何有效的對在軌航天器,特別是衛(wèi)星中的非合作目標(biāo)進(jìn)行較為精密的軌道確定及導(dǎo)航已成為各個大國亟需解決的一個重要問題。在對這類空間非合作目標(biāo)進(jìn)行跟蹤導(dǎo)航的過程中,使用天基設(shè)備具有極大的優(yōu)勢。本文研究了基于天基測量信息的非合作目標(biāo)跟蹤濾波及軌道預(yù)測的相關(guān)算法,主要進(jìn)行了以下幾個方面的工作:首先總結(jié)了國內(nèi)外衛(wèi)星軌道預(yù)測技術(shù)和跟蹤濾波算法的研究現(xiàn)狀,分析了軌道動力學(xué)及相對運(yùn)動模型,建立了描述衛(wèi)星相對運(yùn)動的C-W、T-H方程,并討論了上述方程的誤差來源和適用度問題。針對非合作目標(biāo)的天基觀測問題,分析了測量元件的特性,建立了系統(tǒng)的觀測方程,給出了目標(biāo)及平臺需滿足的觀測條件。然后為了提高算法的收斂速度及計算準(zhǔn)確度,研究了基于測量信息的軌道預(yù)處理算法。觀測的數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理算法后,其結(jié)果可以作為導(dǎo)航算法的迭代初值,以提高導(dǎo)航精度及算法收斂速度。在此基礎(chǔ)上,研究了基于EKF的非合作目標(biāo)軌道預(yù)報算法,分析了多種工況下不同參數(shù)對算法精度的影響情況。其次,為了進(jìn)一步提高濾波精度,分別研究了UKF及PF的天基測量信息的空間非合作目標(biāo)軌道預(yù)測算法。分析了UKF和PF的原理,進(jìn)行了軌道預(yù)報算法的設(shè)計,并對算法進(jìn)行了仿真對比分析。最后針對粒子濾波中存在的粒子退化及貧化現(xiàn)象,研究了基于螢火蟲群優(yōu)化的粒子濾波軌道預(yù)測算法設(shè)計問題。分析了螢火蟲算法的原理,用螢火蟲的行為模擬粒子的優(yōu)化過程,通過這種改進(jìn)來緩解標(biāo)準(zhǔn)粒子濾波本身所具有的缺陷,通過仿真驗(yàn)證其效果要優(yōu)于普通粒子濾波,可以有效提高軌道計算精度。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V412.41

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韋文書;荊武興;高長生;;捕獲非合作目標(biāo)后航天器的自主穩(wěn)定技術(shù)研究[J];航空學(xué)報;2013年07期

2 李立濤;楊旭;李順利;;針對非合作目標(biāo)的中距離相對導(dǎo)航方法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2008年04期

3 劉光明;廖瑛;文援蘭;陳忠貴;;基于雙星編隊(duì)的空間非合作目標(biāo)聯(lián)合定軌方法[J];宇航學(xué)報;2010年09期

4 劉智勇;何英姿;;慢旋非合作目標(biāo)接近軌跡規(guī)劃[J];空間控制技術(shù)與應(yīng)用;2010年06期

5 王曉亮;邵曉巍;龔德仁;段登平;;改進(jìn)的量測噪聲自適應(yīng)濾波在空間非合作目標(biāo)視覺導(dǎo)航中的應(yīng)用[J];航天控制;2011年02期

6 李鵬;岳曉奎;袁建平;;對翻滾非合作目標(biāo)終端逼近的姿軌耦合退步控制[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2013年01期

7 郝剛濤;杜小平;;空間非合作目標(biāo)位姿光學(xué)測量研究現(xiàn)狀[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2013年08期

8 尹航;曾國強(qiáng);高永明;董正宏;王超;;基于柔性關(guān)節(jié)的非合作目標(biāo)在軌捕獲技術(shù)及仿真[J];裝備學(xué)院學(xué)報;2013年06期

9 曾占魁;魏祥泉;黃建明;陳鳳;曹喜濱;;空間非合作目標(biāo)超近距離位姿測量技術(shù)研究[J];上海航天;2013年06期

10 金煌煌;溫奇詠;夏紅偉;王常虹;;空間非合作目標(biāo)的相對導(dǎo)航粒子濾波算法[J];空間控制技術(shù)與應(yīng)用;2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 唐超;唐慶博;王躍陽;;基于光學(xué)的空間非合作目標(biāo)探測方法分析[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集（中冊）[C];2012年

2 張秋華;韓琦;孫毅;;空間非合作目標(biāo)交會運(yùn)動狀態(tài)估計的卡爾曼濾波方法[A];2004全國測控、計量與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2004年

3 支帥;張劉;金光;;非合作目標(biāo)超近距離雙目測量系統(tǒng)誤差分析[A];中國空間科學(xué)學(xué)會2013年空間光學(xué)與機(jī)電技術(shù)研討會會議論文集[C];2013年

4 張鑫;張雅聲;姚紅;;基于SoftPOSIT算法的非合作目標(biāo)相對位姿估計[A];系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)論文集（第15卷）[C];2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 高學(xué)海;GEO非合作目標(biāo)接近的編隊(duì)機(jī)器人導(dǎo)航制導(dǎo)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 張立佳;空間非合作目標(biāo)飛行器在軌交會控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

3 楊博;空基輻射源非合作探測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

4 李元凱;空間非合作目標(biāo)自主隨動跟蹤與控制研究[D];上海交通大學(xué);2010年

5 王燕;非合作目標(biāo)精確定位技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

6 唐永鶴;基于序列圖像的空間非合作目標(biāo)三維重建關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

7 尚洋;基于視覺的空間目標(biāo)位置姿態(tài)測量方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 Tsetyrkina Sofya;面向在軌操控的服務(wù)衛(wèi)星總體方案設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 黃秀韋;非合作目標(biāo)情形下的航天器交會參數(shù)辨識與控制器設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 舒巨;考慮機(jī)械臂柔性的非合作目標(biāo)慣性參數(shù)辨識研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 吳青昀;空間機(jī)械臂對于非合作目標(biāo)的視覺導(dǎo)航與跟蹤研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 朱超;空間旋轉(zhuǎn)飛網(wǎng)捕獲系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計與仿真研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

6 谷薔薇;基于2D/3D圖像數(shù)據(jù)融合的空間目標(biāo)運(yùn)動估計方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 凌惠祥;空間非合作目標(biāo)的跟蹤指向控制算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

8 馮一博;基于無源測量信息的非合作目標(biāo)軌道預(yù)報算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

9 程鵬;基于點(diǎn)云的空間非合作目標(biāo)雙目視覺測量研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

10 郭本生;基于立體視覺的非合作目標(biāo)運(yùn)動估計與結(jié)構(gòu)估計方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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