考虑姿轨耦合的航天器高精度实时导航定轨方法

• 作者: 杨盛庆 陈桦 徐炜莉 刘美师 王禹 钟超
• 来源期刊: 上海航天（中英文）
• 关键词: 航天器 全球导航卫星系统(GNSS)测量 实时导航 定轨 姿轨耦合 位速修正 扩展卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 导航与姿轨控制专栏|Navigation and Control of Attitude and Orbit
• 页码范围: 14-21,29
• 页数: 9页
• 分类号: V474.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19328/j.cnki.2096-8655.2021.02.002

摘要

针对近地轨道航天器及其全球导航卫星系统(GNSS)测量数据驱动的实时导航定轨方法,使用轨道动力学原理解析了由GNSS天线安装位置与航天器质心偏差造成的定轨误差.基于航天器在轨的刚体运动特性和对地姿态特征,提出针对安装关系对应的相对速度修正项.使用姿轨耦合的分析方法,明确了基于航天器质心轨道积分和天线测量点位速修正的GNSS测量信息模拟.结合扩展卡尔曼滤波(EKF)形式的实时导航算法,分析了安装关系造成的定轨系统误差.围绕半长轴确定误差的长期变化规律,仿真证明了GNSS测量数据的位速修正在高精度实时导航定轨过程中的必要性.