利用虚拟观测提升自动转移飞行器导航精度

摘要：

针对自动转移飞行器(ATV)自主导航过程中的高精度要求,提出了一种利用加表虚拟观测信息辅助捷联惯性(SINS)/天文(CNS)的组合导航方案.该算法利用了ATV无动力轨道飞行时的完全失重条件来改进SINS导航动力学方程,并获取加表零偏虚拟观测信息,从而实现导航状态的精确估计.不同更新率SINS/CNS/虚拟观测等多源信息融合采用了扩展Kalman滤波方法.ATV典型轨道仿真结果表明,虚拟观测信息的引入使ATV纯惯性导航定位、定速精度分别提升了82.33%和 93.87%,使SINS/CNS组合导航定位、定速精度分别提升了98.35%和98.72%,定姿精度相应地维持不变.加表虚拟观测的引入使SINS在不增添其他传感器的情况下提升了导航精度,降低了SINS对外测信息的依赖性,具有重要实用价值.

关键词：捷联惯性导航(SINS)、天文导航(CNS)、组合导航、虚拟观测、自动转移飞行器(ATV)

所属期刊栏目：38

分类号：V448.22+4(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国防科学技术大学优秀研究生创新资助项目B140103

在线出版日期：2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：526-532