【摘要】：X射線脈沖星作為一種天然時(shí)間基準(zhǔn),具有良好的周期穩(wěn)定性,在深空探測航天器自主導(dǎo)航方面具有重要的應(yīng)用前景。針對絕對導(dǎo)航的整周模糊度求解問題和相對導(dǎo)航的預(yù)報(bào)相位、標(biāo)稱軌道存儲(chǔ)問題,提出了一種改進(jìn)的相對導(dǎo)航方法,將前一時(shí)刻的航天器位置作為相對導(dǎo)航基準(zhǔn),建立航天器軌道動(dòng)力學(xué)模型,采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法,確定航天器的位置。最后,進(jìn)行了數(shù)學(xué)仿真研究,仿真結(jié)果表明:脈沖星相對導(dǎo)航改進(jìn)方案的導(dǎo)航精度達(dá)到1 km,濾波器一致漸進(jìn)穩(wěn)定,能夠快速抑制初始誤差和軌道根數(shù)的干擾,驗(yàn)證了導(dǎo)航方案的正確性和可行性。
[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.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)空間控制與慣性技術(shù)研究中心;上海航天控制技術(shù)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NSFC No.61304108) 上海航天科技創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目
【分類號】：TN966

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 桂先洲;黎勝亮;李志豪;;基于X射線脈沖星絕對定位中的整周模糊度改進(jìn)算法研究[J];國防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

2 王超;黃顯核;謝力慧;;X射線脈沖星絕對定位法研究[J];宇航計(jì)測技術(shù);2010年04期

3 喬黎;劉建業(yè);鄭廣樓;熊智;;XNAV算法及其整周模糊度確定方法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2009年04期

4 楊成偉;鄭建華;;XNAV/UVNAV/SINS組合導(dǎo)航在航天器軌道機(jī)動(dòng)中的應(yīng)用[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2012年02期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄧新坪;鄭建華;高東;;改進(jìn)UKF在X射線脈沖星導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

2 鄧新坪;鄭建華;高東;;差分X射線脈沖星自主導(dǎo)航研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2013年09期

3 楊博;張睿;孫暉;徐帆;;分時(shí)段實(shí)時(shí)觀測脈沖星的單探測器導(dǎo)航方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2014年09期

4 蘇哲;許錄平;張華;謝強(qiáng);;基于XPNAV和SINS的容錯(cuò)組合導(dǎo)航系統(tǒng)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

5 鄧新坪;鄭建華;高東;;考慮脈沖星角位置誤差修正的XNAV算法研究[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

6 喬黎;劉建業(yè);鄭廣樓;熊智;;X射線脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)的閉環(huán)校正濾波器設(shè)計(jì)[J];控制理論與應(yīng)用;2010年07期

7 陳炳權(quán);何凱;劉宏立;;附有約束條件的整周模糊度解算[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2014年17期

8 謝強(qiáng);許錄平;張華;孫景榮;;脈沖星導(dǎo)航解周期模糊匹配搜索算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2011年11期

9 姚彥鑫;趙昀;劉亮;;一種改進(jìn)的GNSS整周模糊度解相關(guān)算法[J];宇航學(xué)報(bào);2013年11期

10 劉勁;房建成;寧曉琳;吳謹(jǐn);康志偉;;基于脈沖星和火星觀測的深空探測器自主導(dǎo)航[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2014年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 孫景榮;許錄平;徐孝芬;;一種基于遺傳算法的XPNAV整周模糊度求解方法[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集——S09組合導(dǎo)航與導(dǎo)航新方法[C];2012年

2 張章;桂先洲;;基于X射線脈沖星的北斗衛(wèi)星星座導(dǎo)航新方法[A];第四屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)論文集-S9 組合導(dǎo)航與導(dǎo)航新方法[C];2013年

3 張章;桂先洲;黃森林;;基于X射線脈沖星的北斗衛(wèi)星星座導(dǎo)航新方法[A];中國宇航學(xué)會(huì)深空探測技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 蘇哲;X射線脈沖星導(dǎo)航信號處理方法和仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 喬黎;X射線脈沖星高軌道衛(wèi)星自主導(dǎo)航及其應(yīng)用技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

3 孫守明;基于X射線脈沖星的航天器自主導(dǎo)航方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

4 張華;X射線脈沖星信號檢測及位相測量技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

5 盛立志;X射線脈沖星信號模擬源及探測器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2013年

6 劉秀平;基于信噪特征的X射線脈沖星信號去噪方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 黎勝亮;基于X射線脈沖星的航天器姿態(tài)測量原理與方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 張?zhí)m蘭;X射線脈沖星導(dǎo)航的整周模糊度解算方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

3 魏彬;X射線脈沖星信號探測的地面驗(yàn)證技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2014年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 謝振華;許錄平;郭偉;倪廣仁;;一種新的XPNAV系統(tǒng)解脈沖周期模糊算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2008年09期

2 李建勛;柯熙政;;基于脈沖星定時(shí)模型的自主導(dǎo)航定位方法[J];中國科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué));2009年02期

3 鄭廣樓;劉建業(yè);喬黎;賀亮;熊智;;基于X射線脈沖星的地球同步衛(wèi)星絕對定位方法[J];上海航天;2009年01期

4 仲崇霞,楊廷高;脈沖星時(shí)間穩(wěn)定度的估計(jì)方法[J];時(shí)間頻率學(xué)報(bào);2004年01期

5 毛悅;宋小勇;;X射線脈沖星導(dǎo)航幾何法確定航天器位置[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2009年07期

6 劉建業(yè);段方;李丹;郁豐;;基于太陽電池板與磁強(qiáng)計(jì)的小衛(wèi)星姿態(tài)確定算法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2007年01期

7 謝振華;許錄平;倪廣仁;;基于最大似然的X射線脈沖星空間定位研究[J];宇航學(xué)報(bào);2007年06期

8 朱祥維;肖華;雍少為;莊釗文;;衛(wèi)星鐘差預(yù)報(bào)的Kalman算法及其性能分析[J];宇航學(xué)報(bào);2008年03期

9 毛悅;宋小勇;;X射線脈沖星導(dǎo)航中相位模糊度解算[J];宇航學(xué)報(bào);2009年02期

10 宋凝芳;張俊敏;鄭伊茜;金靖;潘雄;;基于脈沖星導(dǎo)航系統(tǒng)的X射線探測器[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2008年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 母方欣;遠(yuǎn)程軌道機(jī)動(dòng)飛行器組合導(dǎo)航算法與仿真研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 何麟書;;無工質(zhì)特種推進(jìn)技術(shù)——太陽帆[A];中國宇航學(xué)會(huì)2005年固體火箭推進(jìn)第22屆年會(huì)論文集（發(fā)動(dòng)機(jī)分冊）[C];2005年

2 謝超;彭福軍;張化嵐;;太陽帆構(gòu)型分析與力學(xué)仿真研究[A];中國宇航學(xué)會(huì)深空探測技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C];2012年

3 高冀;袁子;崔帆;;易杰瑟探測計(jì)劃(EJSM)及其啟示[A];中國宇航學(xué)會(huì)深空探測技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊）[C];2012年

4 唐永康;郭雙生;艾為黨;秦利鋒;;低壓條件下高等植物生長發(fā)育研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會(huì)論文集（下冊）[C];2006年

5 張俊華;徐青;楊根;;深空探測中雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用分析[A];中國宇航學(xué)會(huì)深空探測技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

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本文編號：2313099