亚轨道飞行器的惯性/天文/卫星多源稳健融合导航方法

作     者：杨曙宁 王鼎杰 张洪波 汤国建 

作者机构：国防科技大学空天科学学院空天工程系 

出 版 物：《导航定位与授时》 (Navigation Positioning and Timing)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

主　　题：卫星导航 星光折射导航 多源融合导航 故障检测 鲁棒滤波算法 

摘      要：为保证亚轨道飞行器在复杂环境下导航系统的精度和鲁棒性，针对卫星导航观测量异常粗差、大气密度误差导致的混合故障问题，提出一种惯性/天文/卫星多源稳健融合导航方法。在惯性/卫星子系统利用双因子等价权调整滤波增益矩阵，能够削弱卫星导航相关观测时故障信息对状态估计的不良影响；在惯性/星光子系统利用惯性导航定位信息，设计一种惯导辅助的星光折射故障诊断算法，有效检测和隔离大气密度误差导致的星光折射导航故障。对含有上述故障信息的场景进行仿真，结果表明，该算法能够有效处理卫星导航观测异常和星光折射导航定位故障对导航结果的影响，具有较强的容错性能。故障条件下，定位精度可控制在70m左右、定速精度小于0.2m/s、定姿精度在10角秒以内。