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题名空间非合作目标初始相对轨道确定精度分析
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作者
张小红
周海银
张海博
侯博文
张天馨
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机构
国防科技大学理学院
空间智能控制技术重点实验室
中国国家航天局探月与航天工程中心
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出处
《宇航学报》
北大核心
2025年第5期935-953,共19页
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基金
国家自然科学基金(U20B2055)
国家重点研发计划(2020YFA0713502)
空间智能控制技术全国重点实验室开放基金(HTKJ2023KL502012)。
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文摘
空间非合作目标光学相对导航在空间在轨服务中至关重要。精确的初始相对轨道确定是高精度自主相对导航的基础和前提。为了提高光学相对导航的估计精度和收敛速度,本文结合球坐标系下包含J2摄动的相对轨道状态方程和非线性测量方程,提出了基于几何矢量相关性分析的初始相对轨道状态可观测性分析方法,简化了系统可观测性的分析过程。在此基础上,构建了初始相对轨道确定的精度评估模型,揭示了初始相对轨道确定精度对服务航天器轨道根数的敏感性,其中测量误差、轨道高度和服务航天器的偏心率及轨道倾角对初始相对轨道确定精度的影响较大。仿真结果验证了上述精度分析结果的合理性。
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关键词
非合作目标
序列图像
初始相对轨道确定
球坐标
J2摄动
精度分析
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Keywords
Non-cooperative targets
Sequence Images
Initial relative orbit determination
Spherical coordinates
J2 perturbation
Accuracy analysis
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分类号
V441.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名快速仅测角相对导航初始相对轨道确定方法
被引量：5
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作者
杜荣华
张翔
廖文和
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机构
南京理工大学机械工程学院
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出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期1057-1068,共12页
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基金
江苏省自然科学基金(BK20180465)资助课题。
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文摘
针对线性化的测量模型和相对运动模型会导致仅测角相对导航星间距离不可观测的问题,提出一种快速仅测角相对导航初始相对轨道确定(initial relative orbit determination,IROD)方法。首先,采用相对轨道根数(relative orbit elements,ROE)建立非线性相对运动模型,该模型可以将星间距离和相对轨道形状进行解耦。然后,在线性理论获得的共线性解附近系统地改变星间距离大小,并执行一系列最小二乘拟合,随后采用二分法或牛顿迭代法快速在全局范围内找到最小拟合残差的最优解。最后,通过搭建的半物理仿真平台对该方法在4种轨道场景中的性能进行仿真测试,验证了所提方法的有效性。
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关键词
仅测角相对导航
初始相对轨道确定
二分法
牛顿迭代法
最小二乘拟合
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Keywords
angles-only relative navigation
initial relative orbit determination(IROD)
dichotomy method
Newton iteration method
least-square fitting
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分类号
V249.32
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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