[發明專利]一種基于虛擬分布式與混合動力學的相對軌道確定方法

在審

• 申請號: 201711087002.9
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107883967A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 龔柏春;李爽;趙吉松
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/24
• 分類號: G01C21/24;G01S19/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 李宏德

1.一種基于虛擬分布式與混合動力學的相對軌道確定方法，其特征在于，以Clohessy-Wiltshire動力學方程對追蹤星與空間非合作目標的相對軌道進行演化，以追蹤星星載CCD相機測量的單位視線矢量信息和通過追蹤星星載GNSS接收機絕對定位信息作為量測量，通過最小二乘法解析計算出追蹤星與空間非合作目標之間的確定相對軌道，即相對位置和相對速度。

2.根據權利要求1所述的一種基于虛擬分布式與混合動力學的相對軌道確定方法，其特征在于：具體包括如下步驟，

步驟1，由追蹤星星載CCD相機跟蹤觀測空間非合作目標，獲得單位視線矢量；

步驟2，引入一顆虛擬觀測衛星，與追蹤星構成虛擬分布式測量系統，與空間非合作目標共同建立三角測量幾何關系的向量求解模型；由追蹤星星載GNSS接收機的絕對定位與虛擬星經非線性動力學演化的絕對軌道構造虛擬測量基線；

步驟3，采用線性化的相對運動動力學對追蹤星與空間非合作目標的相對軌道，以及虛擬觀測衛星與空間非合作目標的相對軌道分別進行演化，構建解析的數學模型；采用非線性軌道動力學進行虛擬星的絕對軌道演化，獲得空間非合作目標相對軌道的可觀測性，并以最小二乘法進行求解提取出追蹤星與空間非合作目標的相對軌道。

3.根據權利要求2所述的一種基于虛擬分布式與混合動力學的相對軌道確定方法，其特征在于：步驟2中，追蹤星的軌道位置R_v由GNSS接收機測量得到，虛擬星的絕對軌道經非線性動力學演化的軌道的動力學公式為，

R·v=VvV·v=g(Rv)---(1)]]>

其中，R_v和V_v分別為慣性系下虛擬星的軌道位置和軌道速度，g是建模成點-質量引力模型的引力加速度；

從而構造得到的虛擬測量基線在軌道坐標系下的投影建模如下：

r_rv＝T_i^l(R_r-R_v)(2)

其中，T_i^l為慣性系到軌道系的坐標變換矩陣。

4.根據權利要求3所述的一種基于虛擬分布式與混合動力學的相對軌道確定方法，其特征在于：步驟3中，具體的，采用線性化的Clohessy-Wiltshire動力學對追蹤星與空間非合作目標的相對軌道，以及虛擬觀測衛星與空間非合作目標的相對軌道分別進行演化。