[發明專利]天文測速與地面無線電組合的火星捕獲段導航方法

在審

• 申請號: 201710987142.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107727102A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張偉;尤偉;陳曉;張嵬;杜洋
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種天文測速與地面無線電組合的火星捕獲段導航方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：在探測器到達火星近火點前N天，開始實施連續d天的導航觀測，其中d的取值小于N，通過地面站獲得地面站與探測器的距離、視向速度；

步驟2：通過探測器自主獲得指定恒星與探測器的視向速度；

步驟3：建立聯合觀測方程，并結合深空動力學方程獲得天地組合導航的位置與速度估計。

2.根據權利要求1所述的天文測速與地面無線電組合的火星捕獲段導航方法，其特征在于，所述步驟1中的N的取值包括：4至8，d的取值包括：2～3。

3.根據權利要求1所述的天文測速與地面無線電組合的火星捕獲段導航方法，其特征在于，所述步驟2包括：將地面站探測器的距離與視向速度之間的矢量關系式記為G₁(X_i,t_i)，簡稱G₁，計算公式如下：

G1(Xi,ti)=[ρ,ρ·]T;]]>

式中：i表示觀測次數，t_i表示第i次觀測的時刻，X_i表示t_i時刻的探測器狀態，探測器狀態包括：位置r與速度v，ρ表示探測器與地面站間的距離；表示探測器與地面站間的視向速度；為1×2的矢量；上標T表示轉置。

4.根據權利要求3所述的天文測速與地面無線電組合的火星捕獲段導航方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟3.1：根據地面站與探測器的距離、視向速度、指定恒星與探測器的視向速度建立聯合觀測方程建立聯合方程；

步驟3.2：結合深空動力學方程通過擴展卡爾曼濾波算法獲得天地組合導航的位置與速度估計。