基于IMU/FADS/无线电的火星上升器组合导航方案

• 作者: 刘旭 朱庆华 李爽 马瑞 龚怡轩
• 来源期刊: 飞控与探测
• 学科: 航空航天
• 关键词: 火星表面上升 组合导航 惯性测量单元 嵌入式大气数据传感系统 无线电信标
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 39-47
• 页数: 9页
• 分类号: V448
• 字数: 5899字
• 语种: 中文

摘要

以火星采样返回任务中火星表面上升为背景,研究了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)、嵌入式大气数据传感系统(Flush Air Data Sensing System,FADS)和无线电信标的组合导航方法.首先,在传统的IMU导航框架中加入由无线电测量获得的相对距离、速度信息,以及由FADS获取的动压、温度数据,建立了基于IMU、无线电和FADS的导航观测模型;然后,基于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)技术对测量信息进行了融合,并压制了过程噪声和测量噪声,从而对上升器的状态进行了联合估计;最后,在数值仿真中,将UKF与自适应无迹卡尔曼滤波(Adaptive Unscented Kalman Filter,AUKF)技术进行了对比,在比较不同滤波器性能的同时,验证了组合导航方法的有效性.