一种基于天文测速的火星捕获段天地联合导航方法

作     者：尤伟 马广富 张伟 YOU Wei;MA Guang-fu;ZHANG Wei

作者机构：哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109 

出 版 物：《宇航学报》 (Journal of Astronautics)

年 卷 期：2016年第37卷第6期

页      面：695-703页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2014CB744200) 上海市深空探测技术重点实验室项目(13dz2260100) 上海市优秀技术带头人计划(13XD1420100) 

主　　题：深空导航 火星捕获段 天文测速 扩展卡尔曼滤波 

摘      要：为提高火星捕获段探测器的导航精度,提出一种基于天文测速的天地联合导航方法。该方法在地面无线电测距、测速的基础上,引入探测器与恒星的视向速度作为新增观测量,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)对探测器状态进行估计。理论分析与仿真结果均表明,与仅依靠地面无线电导航相比,采用基于天文测速的天地联合观测导航方法能有效提高探测器的位置与速度估计精度,且导航精度的提升效果与马尔柯夫最优估计理论的预测值有较好的吻合度。当天文测速精度与地面测速精度相当时,位置估计精度较地面无线电导航提高了近一倍。