基于自适应均方根EKF的惯性辅助航天器仅测角导航方法

摘要：

针对微小卫星等航天器对空间非合作目标交会操作中的自主相对导航问题,提出了一种基于自适应均方根EKF的惯性辅助航天器仅测角导航方法.首先,推导了一种基于Clohessy-Wiltshire(CW)方程的仅测角导航模型.然后,基于误差状态推导了一种仅测角/惯性组合相对导航模型.接着,基于Cholesky分解得到组合导航系统的状态协方差矩阵,并引入"新息"协方差匹配方法对测量噪声进行在线自适应调整,构建了一种自适应均方根EKF对该组合导航系统状态进行动态滤波估计,并采用Fisher信息矩阵对该组合导航系统的可观性进行评估.最后,在搭建的半物理仿真平台上进行了仿真验证,得出终端时刻采用自适应均方根EKF比EKF的迹向滤波精度平均提高了35％,径向和法向滤波精度平均提高了25％.

关键词：自适应均方根EKF、组合导航、惯性测量、仅测角导航、可观性分析

所属期刊栏目：30

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：上海航天科技创新基金;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2022-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：210-217,223