关于卫星姿态确定非线性滤波算法的研究

• 作者: 荆武兴 黄琳
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 姿态确定 贝叶斯估计 非线性滤波 双重滤波 粒子滤波
• 年，卷（期）: 2010,（12）
• 页码范围: 2730-2740
• 分类号: V448.2
• 字数: 2078字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2010.12.017

摘要

本文探讨了利用方位矢量和陀螺速率观测信息确定卫星姿态的问题.该问题实际上是一个非线性/非高斯状态滤波问题,因此,经典的基于EKF和UKF算法的姿态滤波器有可能失败,尤其是当初始状态的先验估计不可能精确得知的情况下.近来,粒子滤波理论已经开始应用于姿态确定问题,但是,这类算法往往需要大量的"粒子",这对有限计算能力来说是一个沉重的负担.为此,本文尝试利用双重滤波方法,在每个序贯估计过程中,将有陀螺姿态确定问题暂时分解为1个四元数估计问题和1个陀螺常漂参数估计问题.本文提出了2个双重滤波器,包括1个姿态确定双重粒子滤波器和1个姿态确定的混合型滤波器.这两者都采用一个相同的四元数粒子滤波器,但在粒子重采样和平滑处理方面,不同于近来提出的类似滤波器.至于陀螺常漂估计,双重粒子滤波器发展了一个辅助粒子滤波器,而混合滤波器中则发展了一个参数UKF滤波器.通过与经典的姿态确定滤波器的仿真比较,证实了本文新提的2个算法的有效性和优越性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	荆武兴	哈尔滨工业大学航天工程系	109	817	14.0	22.0
2	黄琳	航天东方红卫星有限公司研发中心	3	8	2.0	2.0