基于星间测距的编队卫星一致性导航算法

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摘要： 针对多航天器编队飞行的自主导航问题，利用高精度的相对距离测量手段，结合较少的参考卫星位置信息，对未知卫星的相对和绝对位置进行估计.针对扩展卡尔曼滤波算法的局部不稳定性，采用了一种误差补偿算法，使在系统可观度较低时仍有较稳定的输出.并将编队系统视为一个无线网络，提出了一种分布式一致性卡尔曼滤波算法，该算法结合一致性理论和分布式卡尔曼滤波器，可明显提高解算精度并消除高频噪声干扰，仿真结果验证了该方法的有效性与可靠性.

关键词: 编队卫星群, 自主导航, 一致性, 卡尔曼滤波, 误差补偿

Abstract: An error compensation algorithm based on distance ranging is proposed for a class of autonomous navigation problems of spacecraft formation. It uses a high precision relative measuring method with less position data. The error compensation algorithm is given to prevent the local instability of traditional EKF method. A consensus distributed EKF algorithm is also given in this paper, which combines consensus theory and distributed kalman filter. The system is regarded as a network. A simulation result proves that this algorithm can prevent high frequency noise and has a high accuracy.

Key words: spacecraft formation, autonomous navigation, consensus, Kalman filter, error compensation

中图分类号:

张艾, 李勇. 基于星间测距的编队卫星一致性导航算法[J]. 空间控制技术与应用, 2015, 41(3): 23-27.

ZHANG Ai, LI Yong. A Consensus Navigation Algorithm for Spacecraft Formation Based on Distance Ranging[J]. , 2015, 41(3): 23-27.

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