基于视线测量和轨道预报高轨非合作目标相对导航方法

doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2016.03.004

空间控制技术与应用

基于视线测量和轨道预报高轨非合作目标相对导航方法

张杨，王典军，朱志斌，高恩宇

（1.中国空间技术研究院通信卫星事业部，北京 100094； 2.北京控制工程研究所，北京 100190)

出版日期:2016-06-23 发布日期:2016-06-27
作者简介:作者简介：张杨（1990—），男，硕士研究生.研究方向为航天器动力学与控制；王典军（1968—），男，研究员，研究方向为航天器控制；朱志斌（1981—），男，高级工程师，研究方向为航天器控制；高恩宇（1983—），男，高级工程师，研究方向为航天器总体设计.
基金资助:
*国家自然科学基金资助项目（61203196,11502017）.

Relative Navigation Algorithm for GEO Noncooperative Satellites Based on LineofSight Measurement and Orbit Prediction

ZHANG Yang, WANG Dian-Jun, ZHU Zhi-Bin, GAO En-Yu

（1.Institute of Telecommunication Satellite, China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China；
2.Beijing Institute of Control Engineering, Beijing 100190, China）

Online:2016-06-23 Published:2016-06-27

摘要/Abstract

摘要： 摘要：对于非合作目标，由于中远距离星上相对测量手段有限，大多情况仅能获得视线角信息.仅视线测量相对导航方法在GEO轨道条件下滤波精度低、可观测性差.提出一种基于星间视线方位测量和轨道预报信息结合的非合作目标相对导航方法.建立基于星间相对运动模型的状态方程和基于星间视线测量和轨道预报信息的观测方程，分别选取了扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波两种方法，仿真分析了轨道预报信息精度和滤波方法对导航精度的影响.

关键词: 关键词：相对导航, 视线测量, 扩展卡尔曼滤波, 无迹卡尔曼滤波

Abstract: Abstract：For noncooperative objectives, with limited measuring method, only angle measurement information can be achieved for the midlong distance satellites. The lineofsightmeasurement relative navigation algorithm has low precision and observability for GEO satellites. Based on the combination of lineofsight intersatellitemeasurement and orbit forecast information of groundmeasurement, a method of relative navigation algorithm for GEO noncooperative satellites is presented. The system state equation based on the intersatellite relative motion model is established. The measurement equation is established based on LOS and orbit forecast information. EKF(extended Kalman filter) and UKF(unscented Kalman filter) methods are adopted. The effects of orbit forecast information measurement accuracy and filtering methods on the navigation accuracy are illuminated via the simulation and analysis.

Key words: Keywords：relative navigation, lineofsightmeasurement, extended Kalman filter, unscented Kalman filter

中图分类号:

V448

张杨, 王典军, 朱志斌, 高恩宇. 基于视线测量和轨道预报高轨非合作目标相对导航方法[J]. 空间控制技术与应用, 2016, 42(3): 21-26.

ZHANG Yang, WANG Dian-Jun, ZHU Zhi-Bin, GAO En-Yu. Relative Navigation Algorithm for GEO Noncooperative Satellites Based on LineofSight Measurement and Orbit Prediction[J]. , 2016, 42(3): 21-26.

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基于视线测量和轨道预报高轨非合作目标相对导航方法

Relative Navigation Algorithm for GEO Noncooperative Satellites Based on LineofSight Measurement and Orbit Prediction

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