面向小推力变轨的天文组合自主导航方法

• 作者: 张伟 张晓 彭玉明 王伟 马广富 黄庆龙
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 小行星探测 天文导航 小推力变轨 无迹卡尔曼滤波 测角测速
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 制导、导航、控制与电子
• 页码范围: 1166-1174
• 页数: 9页
• 分类号: V448.22
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2020.09.007

摘要

针对小行星探测任务对导航系统自主性强、实时性高的需求,研究了一种面向小推力变轨的天文组合自主导航方法.根据工程实践分析并建立了电推进变轨过程中的动力学模型,给出了天文测角测速组合的小行星探测自主导航方案.为克服小行星探测器推力的不确定性,提出了采用自适应交互式多模型无迹卡尔曼滤波(AIMM-UKF)算法,以较少的模型个数实现对导航系统状态的覆盖,克服了模型集合先验信息不准确对导航精度的影响,提高了组合导航系统的鲁棒性和抗干扰能力.最后,通过数学仿真对组合导航算法的性能进行了验证,结果表明本文提出的组合导航方法估计精度更高、计算消耗更小,可满足小行星探测工程任务对导航系统自主性、实时性和高精度的需求.