[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于信息融合的深空探測(cè)航天器巡航段自主導(dǎo)航方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010062142.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111536980B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉子鵬;周慶瑞;王輝;楊超;劉曄偉;朱創(chuàng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)空間技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/24
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/24
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種基于信息融合的深空探測(cè)航天器巡航段自主導(dǎo)航方法，其特征在于通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)：

(1)對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行多普勒頻移測(cè)速，結(jié)合動(dòng)力學(xué)模型與擴(kuò)展卡爾曼濾波估計(jì)航天器狀態(tài)信息；

(2)航天器獲取所需的導(dǎo)航小行星星歷表，對(duì)導(dǎo)航小行星的視線矢量進(jìn)行測(cè)量，利用最小二乘法對(duì)獲得的視線矢量進(jìn)行處理，計(jì)算出航天器的狀態(tài)估計(jì)值

(3)對(duì)步驟(1)得到的航天器狀態(tài)信息以及步驟(2)中航天器的狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行融合，得到修正后的航天器狀態(tài)信息，該信息作為下一迭代步步驟(1)中擴(kuò)展卡爾曼濾波中使用值；

所述的融合通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)：

(3.1)對(duì)步驟(1)得到的航天器狀態(tài)信息以及步驟(2)中航天器的狀態(tài)估計(jì)值進(jìn)行濾波，得到濾波結(jié)果

(3.2)將(3.1)得到的濾波結(jié)果作為所需的狀態(tài)信息與步驟(1)得到的航天器狀態(tài)信息一起重新進(jìn)行濾波，得到的濾波結(jié)果作為所述修正后的航天器狀態(tài)信息；

通過(guò)統(tǒng)一位置與速度的單位，令位置估計(jì)誤差量級(jí)大于速度估計(jì)誤差量級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)P₁(k)與P₂(k)的二范數(shù)值只與估計(jì)的位置誤差有關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)權(quán)重分配β_i(k)只在位置估計(jì)上產(chǎn)生作用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的濾波結(jié)果計(jì)算公式如下：

其中，β_i(k)為兩種估計(jì)值的權(quán)重，P₁(k)為擴(kuò)展卡爾曼濾波在第k步估計(jì)后的估計(jì)均方誤差陣，P₂(k)是對(duì)最小二乘估計(jì)精確度的衡量值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：P₂(k)設(shè)置為不變的矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：P₂(k)的二范數(shù)值設(shè)置為最小二乘估計(jì)所得位置誤差的平方值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的濾波結(jié)果計(jì)算公式如下：

其中，I₃₃為單位陣。