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基于多模型自适应估计的姿态敏感器误差校准

系统科学与数学 2015年第7期35卷 745-756页

作者：熊凯魏春岭刘良栋北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术重点实验室北京100190

提出一种基于多模型自适应估计(MMAE)的星敏感器低频误差(LFE)校准方法.星敏感器低频误差主要是由空间热环境的周期性变化造成的,会对卫星姿态确定精度造成显著影响.低频误差的影响可以通过扩维卡尔曼滤波(AKF)进行校准.但是,在星敏感... 详细信息

提出一种基于多模型自适应估计(MMAE)的星敏感器低频误差(LFE)校准方法.星敏感器低频误差主要是由空间热环境的周期性变化造成的,会对卫星姿态确定精度造成显著影响.低频误差的影响可以通过扩维卡尔曼滤波(AKF)进行校准.但是,在星敏感器观测量中不存在低频误差的情况下,AKF的姿态估计精度往往不及传统卡尔曼滤波(KF).针对这一问题,将KF与AKF相结合,设计了基于MMAE的姿态确定滤波算法,该算法能够根据星敏感器在轨误差特性自适应的选择KF或AKF算法进行滤波.仿真结果表明,所提算法综合性能优于KF和AKF,适用于对姿态确定精度要求较高的高分辨率对地观测卫星.

关键词：多模型自适应估计扩维卡尔曼滤波卫星姿态确定误差校准.

一种基于弹道预测的反TBM可拦截方法在战术型号中的应用研究

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一种基于弹道预测的反TBM可拦截方法在战术型号中的应用研究

作者：魏玉龙上海交通大学

学位级别：硕士

随着战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile,TBM)技术的飞速发展,TBM已成为现代战争中的最强杀手锏。由于TBM速度快、反射面积小等特点,成功拦截具有相当大的难度。现有的防空导弹武器系统主要以反飞机为主,对目标能否进行拦截的计... 详细信息

随着战术弹道导弹(Tactical Ballistic Missile,TBM)技术的飞速发展,TBM已成为现代战争中的最强杀手锏。由于TBM速度快、反射面积小等特点,成功拦截具有相当大的难度。现有的防空导弹武器系统主要以反飞机为主,对目标能否进行拦截的计算方法主要以飞机运动特点进行计算分析,而TBM运动特性不同,能否进行拦截需要研究新的计算方法。本文针对TBM运动特点和防空导弹武器系统拦截TBM的一般作战过程给出一种算法,该算法能够根据雷达测量的目标信息估计运动轨迹,根据防空导弹武器的杀伤区和导弹飞行速度实时计算出防空导弹武器系统能否拦截弹道导弹目标。该拦截方法的主要创新点:将弹道导弹轨迹预测与防空导弹武器系统作战过程相结合,给出了一种防空导弹武器系统能否拦截TBM的计算方法。该方法利用跟踪雷达测量值信息,采用扩维卡尔曼滤波(Extended Kalman Filtering,EKF)进行了实时弹道系数估计。在现有弹道导弹方程的基础上进行模型简化,成功推导出了弹道方程的解析解,计算实时性较强,更加符合工程实践的要求;设计一套算法,对弹道导弹飞越防空导弹武器系统杀伤区的时间和能否对其进行拦截进行了估计。数值试验结果表明,该方法能更加准确、快速、实时地给出防空导弹武器系统能否拦截TBM类目标。可为指挥员提供最佳射击时机和最优指挥决策,提高了武器系统的综合作战效能;采用“射击-观察-射击”武器系统作战模式提高了拦截成功的概率;利用弹道飞行轨迹预估弹目遭遇点可提高防空导弹的制导精度。

关键词：反TBM 扩维卡尔曼滤波弹道系数杀伤区弹道曲线拦截任务工程实践

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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星敏感器低频误差在轨校准方法研究

空间控制技术与应用 2014年第3期40卷 8-13页

作者：熊凯宗红汤亮北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术重点实验室北京100190

研究星敏感器低频误差在轨校准问题.星敏感器低频误差主要由周期性的空间热环境变化造成,会对卫星姿态确定精度造成显著影响.针对这一问题,提出一种星敏感器低频误差校准新方法,通过扩维卡尔曼滤波同时估计卫星姿态和低频误差参数.研究... 详细信息

研究星敏感器低频误差在轨校准问题.星敏感器低频误差主要由周期性的空间热环境变化造成,会对卫星姿态确定精度造成显著影响.针对这一问题,提出一种星敏感器低频误差校准新方法,通过扩维卡尔曼滤波同时估计卫星姿态和低频误差参数.研究表明,采用所提低频误差校准方法能够显著提高姿态确定系统的性能.基于在轨卫星上的星敏感器遥测数据建立了用于数学仿真的星敏感器低频误差模型,数学仿真结果验证了低频误差校准方法的有效性.

关键词：卫星姿态确定扩维卡尔曼滤波低频误差

有色噪声作用下的INS/地磁组合导航算法研究

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飞行器测控学报 2010年第4期29卷 84-88页

作者：郭才发赵星蔡洪国防科技大学航天与材料工程学院中国航天科工集团公司三院35所

为了克服基本扩展卡尔曼滤波对噪声统计特性的约束,针对地磁测量噪声为有色噪声的特性,基于扩维卡尔曼滤波算法实现了惯性/地磁组合导航算法。分析了分布式组合导航方案的基本原理,在子滤波器观测信息为实测地磁场总强度信息条件下,基... 详细信息

为了克服基本扩展卡尔曼滤波对噪声统计特性的约束,针对地磁测量噪声为有色噪声的特性,基于扩维卡尔曼滤波算法实现了惯性/地磁组合导航算法。分析了分布式组合导航方案的基本原理,在子滤波器观测信息为实测地磁场总强度信息条件下,基于巡航导弹巡航段飞行过程采用基本扩展卡尔曼滤波和扩维卡尔曼滤波算法进行了仿真分析。仿真结果表明,扩维卡尔曼滤波具有较好的稳定性和收敛性,解决了扩展卡尔曼滤波算法的发散问题。

关键词：扩展卡尔曼滤波有色噪声扩维卡尔曼滤波组合导航

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基于地标导航的卫星姿态确定方法研究

微计算机信息 2012年第10期28卷 225-226,229页

作者：徐春鹏宋华北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

地标导航方法是通过星载光学摄像机实时拍摄的影像来计算运动物体的姿态参数,从而提供卫星姿态信息的。基于地标识别的结果,对单幅实时图像用最小二乘估计得到地标偏移量。仿真结果表明,当单幅图像识别出的地标点个数大于3个时,该方法... 详细信息

地标导航方法是通过星载光学摄像机实时拍摄的影像来计算运动物体的姿态参数,从而提供卫星姿态信息的。基于地标识别的结果,对单幅实时图像用最小二乘估计得到地标偏移量。仿真结果表明,当单幅图像识别出的地标点个数大于3个时,该方法能够准确有效地标定出系统的常值误差和随机误差。

关键词：地标导航扩维卡尔曼滤波姿态确定