[發(fā)明專利]一種星載計算機導(dǎo)航濾波的時鐘維護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010112760.7
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111427071B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊盛慶;賈艷勝;王文妍;杜耀珂;陳筠力;朱郁斐;王禹;劉美師
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01C21/20;G06F1/12
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種星載計算機導(dǎo)航濾波的時鐘維護(hù)方法，其特征在于步驟如下：

1)針對星載GNSS接收機的GNSS測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效性判斷；

2)根據(jù)GNSS測量數(shù)據(jù)的有效性狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)更新狀態(tài)的維護(hù)；

3)根據(jù)GNSS測量數(shù)據(jù)的時間戳，進(jìn)行濾波時間軸的維護(hù)，并輸出導(dǎo)航濾波的軌道確定結(jié)果；

所述步驟(1)中數(shù)據(jù)有效性判斷具有三條邏輯判據(jù)1a)、1b)和1c)，若三條邏輯判據(jù)同時滿足，GNSS接收機數(shù)據(jù)有效，置標(biāo)志位Flag＝1；否則置Flag＝0；其中，

1a)判斷GNSS接收機測試數(shù)據(jù)定位標(biāo)志，“定位標(biāo)志”解析為有效時，判定接收機數(shù)據(jù)“滿足可用要求”；定位標(biāo)志為其它值時判定接收機數(shù)據(jù)“不可用”；

1b)判斷GNSS測量數(shù)據(jù)的有效標(biāo)志位、軌道數(shù)據(jù)是否符合軌道特性；剔除錯誤測量數(shù)據(jù)；

1c)GNSS測量數(shù)據(jù)的時間戳與星載計算機時間差的值小于20秒，測量數(shù)據(jù)“滿足可用要求”，否則為“不可用”數(shù)據(jù)；

所述軌道數(shù)據(jù)符合軌道特性，需要滿足閾值判斷公式，具體如下：

6.79×10⁶m≤||r||≤7.05×10⁶m

并且

7.46×10³m/s≤||v||≤7.75×10³m/s

其中x,y,z為GNSS接收機測量的地固系下三軸位置數(shù)據(jù)，vx,vy,vz為GNSS接收機測量的地固系下三軸速度數(shù)據(jù)；

所述步驟(2)中數(shù)據(jù)更新狀態(tài)的維護(hù)的具體過程為：

2a)為了保證濾波算法的狀態(tài)連續(xù)性，建立計數(shù)器：數(shù)據(jù)不更新計數(shù)器tn、數(shù)據(jù)更新計數(shù)器ty、數(shù)據(jù)不可用計數(shù)器t，三個計數(shù)器的默認(rèn)初值均為零；

2b)每置Flag＝1時，累加數(shù)據(jù)更新計數(shù)器ty、數(shù)據(jù)不更新計數(shù)器tn清零；當(dāng)tn大于10時，數(shù)據(jù)不可用計數(shù)器t清零；

2c)每置Flag＝0時，累加數(shù)據(jù)不更新計數(shù)器tn和數(shù)據(jù)不可用計數(shù)器t；當(dāng)tn大于10時，累加數(shù)據(jù)更新計數(shù)器ty清零；

2d)當(dāng)數(shù)據(jù)不可用計數(shù)器t未超閾值，則進(jìn)行基于GNSS數(shù)據(jù)的間歇式卡爾曼導(dǎo)航濾波計算；當(dāng)數(shù)據(jù)不可用計數(shù)器t超出閾值，則導(dǎo)航退出濾波計算，自主軌道確定退到備份方案；

2e)在備份方案狀態(tài)下，數(shù)據(jù)更新計數(shù)器ty大于10，GNSS導(dǎo)航重啟；

所述步驟(3)中濾波時間軸的維護(hù)的具體過程為：

3a)軌道導(dǎo)航的濾波時刻以GNSS測量數(shù)據(jù)的時間戳為基準(zhǔn)；

3b)星載計算機的計算周期為0.5s，GNSS測量數(shù)據(jù)的時間間隔為1s，在沒有測量數(shù)據(jù)的計算周期內(nèi)，濾波時刻為前一拍的濾波時刻加上星載計算機計算周期0.5s，進(jìn)行卡爾曼間歇式遞推濾波；

3c)當(dāng)GNSS測量數(shù)據(jù)長期不更新時，濾波時刻為前序的有效時刻基礎(chǔ)之上，以星載計算機計算周期0.5s為節(jié)拍進(jìn)行累加，并進(jìn)行卡爾曼間歇式遞推濾波；

3d)將每個濾波節(jié)拍下，卡爾曼間歇式遞推濾波計算得到的軌道根數(shù)進(jìn)行時間補償，與星載計算機的計算時刻一致。