深空探测天文测角测速组合自主导航方法

• 作者: 张伟
• 来源期刊: 飞控与探测
• 学科: 航空航天
• 关键词: 组合导航 测速导航 可观测性 半物理仿真 火星探测
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 导航制导与控制技术
• 页码范围: 41-47
• 页数: 7页
• 分类号: V448.2
• 字数: 4155字
• 语种: 中文

摘要

自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一.当前深空自主导航大多通过天文测角信息来实现导航状态的实时估计,无法获得直接速度测量信息.针对深空导航的特点及需求,基于天文恒星光谱测速方法瞬时速度精度高,但位置精度随时间发散的特点,将其与测角导航方法相结合形成组合导航系统,实现深空探测连续自主、实时高精度的导航方案.通过可观测性分析,组合导航的可观测度较传统的测角导航方法提高了一个数量级,可有效提高导航估计收敛速度和抗干扰能力.在系统设计的基础上,搭建了半物理仿真系统,并结合火星探测工程任务背景开展了仿真.仿真结果表明,加入天文光谱测量信息后,有效抑制了量测误差的影响,进一步提高了导航估计精度,增强了导航系统可靠性,为实现深空探测高精度自主导航提供了新的技术途径.