航天器太阳圆面速度差/太阳视方向组合导航

作     者：宁晓琳 黄玉琳 晁雯 NING Xiaolin;HUANG Yulin;CHAO Wen

作者机构：北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100083 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2020年第41卷第9期

页      面：266-275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] 0701[理学-数学] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61722301) 中央高校基本科研基金(YWF-19-BJ-J-82) 

主　　题：太阳探测器 太阳圆面速度差 太阳视方向 组合导航 自主导航 

摘      要：针对航天器,尤其是深空探测器的自主导航问题,提出了一种新的太阳圆面速度差天文量测信息,该信息利用太阳的较差自转所造成的太阳圆面各点速度不同的特性,是探测器当前位置的函数,其几何本质是一个探测器的位置圆锥。在此基础上,基于太阳圆面速度差和太阳视方向互补的特性,提出了一种太阳圆面速度差/太阳视方向组合导航新方法,将太阳圆面速度差与太阳视方向2种量测量结合起来,实现了量测量之间的优势互补,进一步提高了导航性能。以太阳探测器为例进行了仿真,仿真结果表明相比较于单独用太阳圆面速度差或太阳视方向的导航方法,基于太阳圆面速度差/太阳视方向的组合导航方法精度分别提升了10.2%和16.0%。此外,还分析了光谱仪精度、采样周期和光谱仪数量对导航性能的影响,为深空探测自主导航提供了新的理论与方法。