非合作航天器相对运动估计的混合滤波器设计方法

摘要：

针对空间非合作目标的相对状态估计问题,利用星上量测设备获取的目标飞行器形心的相对状态信息,建立了非合作航天器相对运动的轨道-姿态一体化滤波模型,同时研究适用于非线性滤波问题的混合阶球面单形-径向容积卡尔曼滤波算法(MSSRCKF).针对该模型状态方程中包含部分线性项、且与非线性项解耦的特性,将应用于线性系统的卡尔曼滤波器(KF)与MSSRCKF进行了融合,提出了线性-非线性混合卡尔曼滤波器(L-NLKF).该滤波器能够对一个滤波方程中线性与非线性的状态变量分别采用与之对应的滤波方式进行处理,有效避免了计算成本的浪费.最后,将L-NLKF应用于非合作航天器的相对状态估计,并与MSSRCKF进行比较分析.仿真结果表明,L-NLKF在保证计算精度的前提下,计算量明显低于MSSRCKF.

关键词：非合作航天器、相对运动、球面单形-径向准则、混合卡尔曼滤波

所属期刊栏目：44

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2023-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：764-773