基于序列图像的深空小天体探测自主相对导航误差补偿方法研究

摘要：

深空小天体是典型的空间非合作目标.基于序列图像的空间非合作目标自主相对导航是实现小天体探测的重要技术手段.由于在轨环境复杂,相机不可避免地会出现测量偏差,进而影响相对导航状态估计精度.本文在充分利用相机视场内恒星序列图像的基础上,通过最小二乘法计算相机在轨标定初值,结合测量偏差状态转移模型和"恒星对"之间的星光角距测量方程,将测量偏差扩维成状态估计参数,构建了基于相机在轨误差补偿的相对导航状态估计模型.结合无迹卡尔曼滤波算法,通过序列图像的帧间信息对比进行迭代估计,获得相机测量偏差和相对导航系统状态,提高状态估计精度.仿真分析中采用2016HO3小天体作为相对导航目标,仿真结果说明了该方法的有效性,能够有效地补偿相机测量偏差,实现相对导航系统状态高精度估计,为后续开展相关任务提供了一定的技术支撑.

关键词：小天体探测、序列图像、误差补偿、恒星角距、相对导航

所属期刊栏目：52

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省研究生创新项目

在线出版日期：2022-03-21（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：53-62