針對傳統(tǒng)的基于天文角度信息的導(dǎo)航方法用于火星環(huán)繞器導(dǎo)航應(yīng)用中存在導(dǎo)航源可見弧段連續(xù)性差,導(dǎo)航精度較低等問題,提出了一種適用于火星環(huán)繞器組合導(dǎo)航的聯(lián)邦自適應(yīng)UKF改進(jìn)算法。通過引入新的測距導(dǎo)航源,充分利用測角敏感器獲得的火衛(wèi)一和火衛(wèi)二相對于環(huán)繞器的視線矢量信息以及測距敏感器獲得的環(huán)繞器相對于其它火星在軌航天器的距離信息,運用UKF對環(huán)繞器狀態(tài)進(jìn)行估計,引入Sage-Husa噪聲估計器,抑制非高斯噪聲對導(dǎo)航精度的影響,達(dá)到提高導(dǎo)航精度的目的。仿真結(jié)果表明了所提出的適用于火星環(huán)繞器組合導(dǎo)航的聯(lián)邦自適應(yīng)UKF改進(jìn)算法的有效性,火星環(huán)繞段導(dǎo)航位置估計精度優(yōu)于0.4km,速度估計精度優(yōu)于0.5m/s,相對于傳統(tǒng)的天文測角導(dǎo)航,性能提升50%。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

測角導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖

火星探測器在慣性空間中的位置矢量可以通過觀察測量以及綜合大于等于三個不共線在軌航天器的位置信息來確定,其模型如圖2所示。在實際過程中,無線電觀測噪聲不是高斯白噪聲,而是尾部較長的“閃爍噪聲”。在目標(biāo)較遠(yuǎn)、較小時,閃爍噪聲可以忽略,當(dāng)時當(dāng)目標(biāo)較大、距離較近時,閃爍噪聲影響觀測精度。對閃爍噪聲采用不同方差的高斯噪聲加權(quán)和來建模,閃爍噪聲概率密度可以表示為:

導(dǎo)航源、環(huán)繞器及火星的位置關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]火星著陸器過渡段飛行組合導(dǎo)航優(yōu)化仿真[J]. 徐晴,施偉璜,彭玉明,謝攀.  計算機仿真. 2017(08)
[2]基于擴維卡爾曼濾波的火星探測器脈沖星相對導(dǎo)航方法[J]. 武瑾媛,房建成,楊照華.  儀器儀表學(xué)報. 2013(08)
[3]航天飛行器控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 包為民.  自動化學(xué)報. 2013(06)
[4]火星探測的主要科學(xué)問題[J]. 歐陽自遠(yuǎn),肖福根.  航天器環(huán)境工程. 2011(03)
[5]21世紀(jì)國外深空探測發(fā)展計劃及進(jìn)展[J]. 韓鴻碩,陳杰.  航天器工程. 2008(03)



本文編號：3214495