[發明專利]基于非線性偏差演化的航天器軌道機動檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 202011128409.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN111959828B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 楊震;羅亞中;舒鵬;張進;李澤越
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: B64G1/24
• 分類號: B64G1/24
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 段盼姣

1.一種基于非線性偏差演化的航天器軌道機動檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取第0時刻和第n時刻的目標航天器的測量定軌狀態統計值矢量；所述測量定軌狀態統計值矢量包括測量定軌狀態均值矢量和狀態協方差矩陣，所述定軌狀態均值矢量包括位置統計值分量和速度統計值分量；

根據第0時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量，通過非線性偏差演化得到對應的第n時刻的前向預測定軌狀態統計值矢量；

當第n時刻的所述前向預測定軌狀態統計值矢量和第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量之間的偏差大于預設值時，根據第0時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量，通過非線性偏差演化得到第p時刻的前向預測定軌狀態統計值矢量，根據第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量，通過非線性偏差演化得到第q時刻的后向預測定軌狀態統計值矢量；其中，p=1、2、…、n-1，q=0、1、…、n-1；

當存在第i時刻，使所述第i時刻的所述后向預測定軌狀態統計值矢量與所述第i時刻的所述前向預測定軌狀態統計值矢量之間的偏差小于預設值時，將第0時刻和第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量關聯到同一個目標航天器，并將對應的目標航天器的狀態值設為機動；其中，0≤i＜n。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據第0時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量，通過非線性偏差演化得到對應的第n時刻的前向預測定軌狀態統計值矢量的步驟之后還包括：

當第n時刻的所述前向預測定軌狀態統計值矢量和第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量之間的偏差小于預設值時，將第0時刻和第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量關聯到同一個目標航天器，并將對應的目標航天器的狀態值設為未機動。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述前向預測定軌狀態統計值矢量包括前向預測定軌狀態均值矢量和狀態協方差矩陣；

所述當第n時刻的所述前向預測定軌狀態統計值矢量和第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量之間的偏差大于預設值時，根據第0時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量，通過非線性偏差演化得到第p時刻的前向預測定軌狀態統計值矢量，根據第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量，通過非線性偏差演化得到第q時刻的后向預測定軌狀態統計值矢量的步驟包括：

計算第n時刻的所述前向預測定軌狀態均值矢量和狀態協方差矩陣，以及計算第n時刻的所述測量定軌狀態均值矢量和狀態協方差矩陣；

根據第n時刻的所述前向預測定軌狀態均值矢量、所述測量定軌狀態均值矢量和對應的協方差，通過非線性協方差分析得到第n時刻的所述前向預測定軌狀態均值矢量和所述測量定軌狀態均值矢量的位置均值分量的馬氏距離；

當所述馬氏距離大于預設值時，根據第0時刻的所述測量定軌狀態均值矢量，通過非線性協方差分析得到第p時刻的前向預測定軌狀態均值矢量，根據第n時刻的所述測量定軌狀態均值矢量，通過非線性協方差分析得到第q時刻的后向預測定軌狀態均值矢量。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述當存在第i時刻，使所述第i時刻的所述后向預測定軌狀態統計值矢量與所述第i時刻的所述前向預測定軌狀態統計值矢量之間的偏差小于預設值時，將第0時刻和第n時刻的所述測量定軌狀態統計值矢量關聯到同一個目標航天器，并將對應的目標航天器的狀態值設為機動的步驟之后，還包括：

獲取狀態值為機動的目標航天器在從第0時刻到第n時刻的所述后向預測定軌狀態統計值矢量和所述前向預測定軌狀態統計值矢量之間的偏差最小值，將所述偏差最小值對應的時刻設為對應目標航天器的機動時間。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取狀態值為機動的目標航天器在從第0時刻到第n時刻所述后向預測定軌狀態統計值矢量和所述前向預測定軌狀態統計值矢量之間的偏差最小值，將所述偏差最小值對應的時刻設為對應目標航天器的機動時間的步驟之后，還包括：

根據所述機動時間的所述后向預測定軌狀態統計值矢量和所述前向預測定軌狀態統計值矢量之間的速度統計值分量差值，計算對應目標航天器的機動速度增量。