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动力学补偿受控卫星轨道确定算法(英文) 被引量：6
1
作者 李恒年 李济生 黄永宣 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2269-2275,共7页
受控卫星动力学模型中推力加速度的量级远远高于其他摄动的误差量级,观测量主要反映受控卫星动力学模型的误差。本文以跟踪和精确定位空间机动目标为目的,给出基于地面雷达观测,实时估计推力加速度,修正卫星动力学模型的轨道确定算法。... 受控卫星动力学模型中推力加速度的量级远远高于其他摄动的误差量级,观测量主要反映受控卫星动力学模型的误差。本文以跟踪和精确定位空间机动目标为目的,给出基于地面雷达观测,实时估计推力加速度,修正卫星动力学模型的轨道确定算法。通过建立连续推力控制过程变质量动力学模型,给出常推力变加速度满足的运动学微分方程; 建立变加速度估计系统状态方程,和扩展卡尔曼滤波轨道确定算法; 并给出连续推力控制卫星运动状态关于推力加速度的变分运动方程; 实际飞行控制应用表明: 利用地面测量数据,实时估计推力加速度并补偿系统动力学模型,解决了连续受控卫星轨道精确确定问题。 展开更多
关键词 受控卫星 参数估计 轨道确定 轨道机动
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强不规则天体引力场中的动力学研究进展 被引量：7
2
作者 姜宇 宝音贺西 《深空探测学报》 2014年第4期250-261,共12页
小行星探测与彗星探测是深空探测的重要方面。一般来说,小行星和彗星因质量都不足以使得万有引力克服应力达到流体静力学平衡,而具有强不规则的外形。研究强不规则天体引力场中的动力学行为及其内在机制,是探测器被不规则天体捕获并对... 小行星探测与彗星探测是深空探测的重要方面。一般来说,小行星和彗星因质量都不足以使得万有引力克服应力达到流体静力学平衡,而具有强不规则的外形。研究强不规则天体引力场中的动力学行为及其内在机制,是探测器被不规则天体捕获并对其形成近距离探测轨道的基础。从引力场模型和动力学行为两个方面综述了强不规则天体引力场中动力学的研究进展,在引力场模型的研究方面介绍了强不规则天体引力场建模的球谐函数摄动展开模型、简单特殊体模型及多面体模型的研究现状,在动力学机制的研究方面介绍了强不规则天体引力场中的周期轨道和拟周期轨道、平衡点、流形、分岔与共振以及混沌运动的研究现状,指出了这些方面研究的重点与难点。分析了强不规则体引力场中动力学的研究趋势。 展开更多
关键词 强不规则天体 小行星探测 彗星探测 宇航动力学 动力学规律
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基于模糊变权原理的卫星健康评估方法 被引量：25
3
作者 李鑫 刘莹莹 +2 位作者 李赣华 刘睿 周军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期476-480,共5页
针对航天器健康管理领域中在轨卫星的健康评估问题,提出了基于模糊变权原理的健康状态评估方法,用健康度定量表示健康状态,并以卫星姿态控制系统为例进行了分析。在部件级水平上,采用了基于模糊无量纲化函数和稳定更新过程的健康度计算... 针对航天器健康管理领域中在轨卫星的健康评估问题,提出了基于模糊变权原理的健康状态评估方法,用健康度定量表示健康状态,并以卫星姿态控制系统为例进行了分析。在部件级水平上,采用了基于模糊无量纲化函数和稳定更新过程的健康度计算方法。从部件级到系统级,利用改进的层次分析法(analytic hierarchy process,AHP),结合变权综合原理,建立了姿态控制系统的健康状态层次分析模型,并给出评估计算过程。最后,通过故障仿真的手段进行验证,结果表明该套分析与评估方法对卫星健康管理具有实用价值。 展开更多
关键词 卫星姿态控制系统 状态评估 模糊无量纲处理 层次分析法 变权综合
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基于新息灰预测的卫星遥测参数状态预测及应用 被引量：20
4
作者 郭小红 徐小辉 +1 位作者 赵树强 杨继春 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1939-1943,共5页
正确的预测是进行科学决策的依据。在航天测控领域中对卫星状态的准确预测是正确发布指令的重要依据,而卫星遥测参数趋势预测是状态预测的前提。根据卫星遥测数据特定的相似性,利用相似性原理和新陈代谢原理,充分利用最新的遥测信息,建... 正确的预测是进行科学决策的依据。在航天测控领域中对卫星状态的准确预测是正确发布指令的重要依据,而卫星遥测参数趋势预测是状态预测的前提。根据卫星遥测数据特定的相似性,利用相似性原理和新陈代谢原理,充分利用最新的遥测信息,建立适用于卫星遥测数据的新息灰预测模型。通过工程数据仿真计算,验证该方法的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 趋势预测 相似性 新陈代谢 卫星遥测参数
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有连续推力控制的卫星轨道确定算法 被引量：12
5
作者 李恒年 李济生 黄永宣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1957-1961,共5页
连续推力轨道控制跟踪过程,观测量中包含推力加速度信息,反映轨道机动过程中卫星动力学的模型误差。以跟踪和精确定位空间机动目标为目的,给出基于地面雷达观测,实时估计推力加速度,修正卫星动力学模型的轨道确定算法。建立连续推力控... 连续推力轨道控制跟踪过程,观测量中包含推力加速度信息,反映轨道机动过程中卫星动力学的模型误差。以跟踪和精确定位空间机动目标为目的,给出基于地面雷达观测,实时估计推力加速度,修正卫星动力学模型的轨道确定算法。建立连续推力控制过程变质量动力学模型,给出常推力变加速度满足的运动学微分方程;建立变加速度估计系统状态方程和扩展卡尔曼滤波轨道确定算法;并给出连续推力控制过程中卫星运动状态关于变加速度的变分运动方程。实际飞行控制中应用表明,通过离散观测数据,实时估计连续推力变加速度,解决连续推力过程轨道精确确定问题是可行的。 展开更多
关键词 参数估计 轨道确定 轨道机动 扩展卡尔曼滤波 飞行动力学
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航天测控网调度的混合构造启发式算法 被引量：8
6
作者 刘建平 李晶 张天骄 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1569-1574,共6页
针对航天测控网调度问题,提出一种基于混合启发式的解构造算法。与其他构造启发式算法不同的是,本启发式算法充分利用了我国航天测控网调度需求的特点,包括优先级、任务之间时间间隔要求和一个需求包括多个相同任务要求等,综合考虑了任... 针对航天测控网调度问题,提出一种基于混合启发式的解构造算法。与其他构造启发式算法不同的是,本启发式算法充分利用了我国航天测控网调度需求的特点,包括优先级、任务之间时间间隔要求和一个需求包括多个相同任务要求等,综合考虑了任务局部和需求全局,融合最大可用窗口价值规则和最早可用窗口集规则。其优势在于通过动态选择构造启发式规则来提高求解质量。最后,通过仿真实验分析比较,该算法可以在不明显增加计算时间的基础上得到更高的初始解质量。 展开更多
关键词 构造启发式 航天测控网调度问题 测控需求 约束优化问题 时间间隔
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重力梯度力矩作用下近地卫星自旋运动规律分析 被引量：4
7
作者 蔡立锋 张国云 +3 位作者 洪涛 李卫平 林海晨 孙振江 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期17-24,共8页
为研究近地卫星自旋运动规律,建立了近地卫星在受摄动影响的轨道上运行并受重力梯度力矩作用下的姿态运动模型,推导了自旋角速率满足一定条件下自旋运动的进动角、章动角、自旋角的解析解,对重力梯度作用下的自旋姿态运动规律进行了仿... 为研究近地卫星自旋运动规律,建立了近地卫星在受摄动影响的轨道上运行并受重力梯度力矩作用下的姿态运动模型,推导了自旋角速率满足一定条件下自旋运动的进动角、章动角、自旋角的解析解,对重力梯度作用下的自旋姿态运动规律进行了仿真分析,并用仿真计算结果验证了解析解的正确性。在轨道面缓慢进动情况下,当卫星绕最大主惯量轴自旋时,给出了自旋角速率取值范围表达式,在该取值范围内卫星自旋运动能够跟随轨道面一起进动,自旋轴以恒定的平均角速率进动,章动角在小范围内波动。建立的自旋姿态运动模型和分析结论可用于近地卫星姿态失控后的姿态确定和预测、在轨姿态设计及在轨备份等。 展开更多
关键词 近地卫星 重力梯度 受摄轨道 自旋姿态 姿态确定
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适于资源动态重组的测控设备体系结构 被引量：8
8
作者 洪宇 张宏 李娜 《电讯技术》 北大核心 2013年第6期683-687,共5页
资源动态重组能够有效提高航天测控站的运行效益。介绍了我国传统测控设备的体系结构,从优化测控站总体设计的角度入手,设计了适应资源动态重组需求的测控设备的体系结构及其监控管理方式,提出了集中监控管理平台的概念,分析了其功能需... 资源动态重组能够有效提高航天测控站的运行效益。介绍了我国传统测控设备的体系结构,从优化测控站总体设计的角度入手,设计了适应资源动态重组需求的测控设备的体系结构及其监控管理方式,提出了集中监控管理平台的概念,分析了其功能需求,讨论了需要重点关注的关键技术。所提出的体系结构可供该领域的设计、管理人员借鉴。 展开更多
关键词 测控站 测控设备 动态重组 体系结构 集中监控管理平台
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测控天线射电星角度标校方法分析 被引量：4
9
作者 张垚 全录贤 +2 位作者 洪宇 王巧 李玉暄 《电讯技术》 北大核心 2017年第4期474-479,共6页
通过对常见射电源辐射特性进行梳理,分析了星体角径、空域分布及天线口径对角度标校的影响,提出了确定目标星体中心点的天线扫描方法以及天线和差电轴不一致性补偿方法,利用最小二乘法完成角度轴系误差修正系数的解算,并采用不同频段、... 通过对常见射电源辐射特性进行梳理,分析了星体角径、空域分布及天线口径对角度标校的影响,提出了确定目标星体中心点的天线扫描方法以及天线和差电轴不一致性补偿方法,利用最小二乘法完成角度轴系误差修正系数的解算,并采用不同频段、不同口径天线进行射电星无塔角度标校的测试验证,检验了该方法的适用性和有效性。 展开更多
关键词 测控天线 射电源 角度标校 无塔标校 波束中心 误差模型
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静止卫星小推力多圈转移轨道间接优化 被引量：10
10
作者 沈红新 李恒年 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1041-1047,共7页
本文研究了电推进平台地球静止(GEO)卫星转移轨道优化问题。在动力学模型中考虑了地球J2项摄动,基于庞特里压金极大值原理(PMP)推导了时间最优变轨控制律及其一阶必要性边界条件,采用推力幅值延拓技术和牛顿下山法对最优控制两点边值问... 本文研究了电推进平台地球静止(GEO)卫星转移轨道优化问题。在动力学模型中考虑了地球J2项摄动,基于庞特里压金极大值原理(PMP)推导了时间最优变轨控制律及其一阶必要性边界条件,采用推力幅值延拓技术和牛顿下山法对最优控制两点边值问题求解。仿真算例表明本文方法的有效性,相对已有结果性能指标可以提升5%左右。分析了静止卫星小推力多圈时间最优转移轨道要素变化特性,可供工程实际参考。 展开更多
关键词 电推进 地球静止卫星 间接法 两点边值问题 轨道优化
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回归大椭圆轨道卫星轨迹保持策略与仿真 被引量：3
11
作者 杨悦 吴功友 +1 位作者 白沁园 杨永安 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第26期7711-7715,共5页
为了实现大椭圆轨道卫星星下点在一定经度范围内回归,保持对特定区域的长时间观测,对优化轨迹保持策略进行了深入研究。首先提出了必须根据共振大椭圆卫星的轨道演变规律进行轨迹保持。同时分析了大椭圆轨道卫星满足回归条件的轨道约束... 为了实现大椭圆轨道卫星星下点在一定经度范围内回归,保持对特定区域的长时间观测,对优化轨迹保持策略进行了深入研究。首先提出了必须根据共振大椭圆卫星的轨道演变规律进行轨迹保持。同时分析了大椭圆轨道卫星满足回归条件的轨道约束;其次分析了主要动力学模型的摄动规律,建立了轨道摄动对升交点赤经、半长轴以及轨迹漂移影响的计算模型;最后结合工程应用实际,给出了具体的回归大椭圆轨道的轨迹保持周期和保持策略。通过仿真实验及结果分析,表明了该策略的正确性和有效性,为回归大椭圆轨道卫星的轨道设计和测控实施提供技术参考。 展开更多
关键词 卫星 回归大椭圆轨道 轨迹保持 轨道演变
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基于任务拆分聚合的中继卫星系统任务规划方法 被引量：10
12
作者 刘润滋 盛敏 +3 位作者 唐成圆 李建东 杜凯 杨永安 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A01期110-117,共8页
针对服务时间过长或过短任务规划效率较低的问题,提出一种基于任务拆分聚合的中继卫星系统任务规划方法。首先,设计任务拆分、聚合方法将用户请求的任务需求转化为规划效率较高的任务元。其次,基于并行机调度模型,建模最大化网络中任务... 针对服务时间过长或过短任务规划效率较低的问题,提出一种基于任务拆分聚合的中继卫星系统任务规划方法。首先,设计任务拆分、聚合方法将用户请求的任务需求转化为规划效率较高的任务元。其次,基于并行机调度模型,建模最大化网络中任务完成数的任务元调度优化问题,并在此基础上设计了一种多项式时间的启发式调度算法。最后,通过仿真将该算法与传统算法比较,验证了其在任务完成数、资源利用率以及公平性方面的增益。 展开更多
关键词 中继卫星系统 任务规划 并行机调度 任务拆分 任务聚合
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地球静止卫星电推进轨道保持策略优化 被引量：7
13
作者 蒯政中 沈红新 +1 位作者 李恒年 何清波 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期69-75,共7页
针对电推力器控制弧段长、传统轨道保持计算常用的脉冲假设不能适用的问题,提出了静止卫星轨道保持的平运动动力学模型和长期控制策略优化方法。由于轨道保持控制的是平均轨道要素,文章提出了一种基于春分点轨道要素的高精度平根外推动... 针对电推力器控制弧段长、传统轨道保持计算常用的脉冲假设不能适用的问题,提出了静止卫星轨道保持的平运动动力学模型和长期控制策略优化方法。由于轨道保持控制的是平均轨道要素,文章提出了一种基于春分点轨道要素的高精度平根外推动力学模型,与STK-HPOP模型比对高度吻合;提出了综合考虑轨道东西和南北控制的耦合控制优化模型,设计了基于序列二次规划的优化求解方法。仿真算例中研究了二推力器配置的静止卫星4周轨道保持问题,仿真结果表明,该方法可以优化长期轨道保持控制策略。 展开更多
关键词 地球静止卫星 轨道保持 电推进 优化控制策略 序列二次规划
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敏捷成像卫星需求筹划系统应用探析 被引量：6
14
作者 祝佳 陶峰 《电讯技术》 北大核心 2016年第5期508-516,共9页
作为一类具有大范围、快速机动能力的对地观测卫星,敏捷成像卫星在提高卫星观测效率的同时,也使得卫星需求的筹划与调度变得更加的复杂和困难,给卫星需求筹划技术带来了新的挑战。针对敏捷成像卫星的多种特殊工作模式,分析了敏捷成像卫... 作为一类具有大范围、快速机动能力的对地观测卫星,敏捷成像卫星在提高卫星观测效率的同时,也使得卫星需求的筹划与调度变得更加的复杂和困难,给卫星需求筹划技术带来了新的挑战。针对敏捷成像卫星的多种特殊工作模式,分析了敏捷成像卫星需求筹划的技术特点和约束条件,从工程应用实际出发,建立了一套基于复杂需求分解和动态规划调整的敏捷卫星地面需求筹划系统,并根据实际的应用需求,给出了相应的应用实例,最后进一步展望了未来敏捷成像卫星需求筹划的发展方向。 展开更多
关键词 敏捷成像卫星 需求筹划 对地观测 应用探析
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面向复杂关联测控需求的冲突规避调度算法 被引量：5
15
作者 辛立强 张超 +1 位作者 赵灵芝 刘建平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1581-1588,共8页
对卫星测控资源调度问题的现状进行了分析,根据现有场景、需求和任务建立了目标约束满足模型。在系统阐述测控资源、可见弧段、任务需求的基础上,考虑到测控任务需求间复杂的相互关联关系,提出了一种基于任务冲突规避的测控资源调度算... 对卫星测控资源调度问题的现状进行了分析,根据现有场景、需求和任务建立了目标约束满足模型。在系统阐述测控资源、可见弧段、任务需求的基础上,考虑到测控任务需求间复杂的相互关联关系,提出了一种基于任务冲突规避的测控资源调度算法。相比其他传统方法,该算法考虑了全局任务对资源的需求和任务间复杂的关联性,引入了可行解接受度函数,避免了传统启发式算法过分贪婪的缺点。实验结果表明,该算法应用于大规模测控任务资源调度时,能有效提高任务调度的成功率。 展开更多
关键词 卫星测控 资源调度 约束优化问题 启发式算法
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航天测控系统星地测控对接模式应用现状与发展趋势 被引量：2
16
作者 马军星 杨俊武 +1 位作者 秦明暖 马婷 《电讯技术》 北大核心 2021年第9期1191-1196,共6页
航天领域中,星地测控对接是卫星研制过程中必不可少的重要环节。从实际工程应用角度出发,介绍了星地测控对接的试验项目和常用的三类对接模式,分析了现有对接模式在工程应用中存在的问题,提出了基于测控信道模拟器和星地对接系统的新型... 航天领域中,星地测控对接是卫星研制过程中必不可少的重要环节。从实际工程应用角度出发,介绍了星地测控对接的试验项目和常用的三类对接模式,分析了现有对接模式在工程应用中存在的问题,提出了基于测控信道模拟器和星地对接系统的新型星地对接模式。新型星地对接模式的应用有效地缓解了测控资源紧张的压力,提高了对接效率,同时提升了星地测控设备真实、全面的检验能力,是星地对接技术的发展方向。 展开更多
关键词 航天测控系统 星地对接系统 星地对接试验 测控信道模拟器
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卫星地面站天线塔不均匀沉降影响及数据分析
17
作者 马军星 全录贤 +1 位作者 王兵 马婷 《电讯技术》 北大核心 2014年第9期1303-1307,共5页
通过对多个全动卫星地面站天线塔不均匀沉降的长期连续测量,得出了其不均匀沉降的大小及变化趋势。分析了不均匀沉降对天线测角精度的影响,研究了不均匀沉降的补偿方法。中小型天线一般自身设置有机械调平装置,可进行一定量的调整补偿... 通过对多个全动卫星地面站天线塔不均匀沉降的长期连续测量,得出了其不均匀沉降的大小及变化趋势。分析了不均匀沉降对天线测角精度的影响,研究了不均匀沉降的补偿方法。中小型天线一般自身设置有机械调平装置,可进行一定量的调整补偿。更为普遍的补偿方法是用数学模型来修正不均匀沉降带来的测量误差,大天线和中小天线都适用。工程中这些方法都已应用,效果良好,对提高天线塔建设效费比有重要意义。 展开更多
关键词 卫星地面站 天线塔 不均匀沉降 大盘不水平 机械调平补偿 数学模型修正
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Walker星座性能修复构型重构的弹性力学解法
18
作者 贺波勇 李恒年 +1 位作者 周庆瑞 麻蔚然 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期278-284,共7页
Walker星座是全球覆盖最有效的星座,常用于对地观测、导航和互联网通信等。星座中卫星故障引起星座整体性能下降的场景可以使用在轨卫星构型重构一定程度上快速修复。与调整相邻卫星相位、均匀相位和均匀星座等经典策略不同,仿生薄膜板... Walker星座是全球覆盖最有效的星座,常用于对地观测、导航和互联网通信等。星座中卫星故障引起星座整体性能下降的场景可以使用在轨卫星构型重构一定程度上快速修复。与调整相邻卫星相位、均匀相位和均匀星座等经典策略不同,仿生薄膜板弹性力学应力应变过程,提出星座重构卫星机动策略,使修复后星座构型与之前相比性能下降最小,从而计算出每颗卫星机动策略。算例表明所提方法重构的星座比经典策略重构星座性能指标更优更协调。 展开更多
关键词 WALKER星座 星座重构 弹性空间 弹性力学
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全球电离层峰值参数的季节变化 被引量：1
19
作者 李波 崔瑞飞 翁利斌 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期60-70,共11页
针对全球电离层峰值参数的季节变化问题,使用2006-2019年COSMIC掩星电离层月均值数据和小波分析方法分析了全球电离层N_(m)F_(2)和h_(m)F_(2)季节变化特征,结果表明:电离层N_(m)F_(2)和h_(m)F_(2)随地方时、季节、纬度存在显著差异,电... 针对全球电离层峰值参数的季节变化问题,使用2006-2019年COSMIC掩星电离层月均值数据和小波分析方法分析了全球电离层N_(m)F_(2)和h_(m)F_(2)季节变化特征,结果表明:电离层N_(m)F_(2)和h_(m)F_(2)随地方时、季节、纬度存在显著差异,电离层峰值参数均与太阳活动水平表现出正相关性,月均值相关系数分别达到了0.9和0.8以上;正午电离层N_(m)F_(2)在太阳活动高年期间存在显著年、半年等季节变化特征,午夜基本以年变化为主,且南半球电离层N_(m)F_(2)季节变化特征更为明显;正午电离层h_(m)F_(2)所有年份均存在显著年变化特征,午夜期间季节性变化特征不太明显,且南半球电离层h_(m)F_(2)季节变化特征强于北半球;电离层峰值参数的季节变化规律在太阳活动高年期间更为显著;太阳活动指数和电离层峰值参数中似乎存在25~35个月的周期信号,但未通过显著性检验,综合分析研究认为电离层中的等离子体不会受到QBO现象影响. 展开更多
关键词 电离层峰值电子密度 电离层峰值高度 年变化 半年变化
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SINS/GPS/CNS组合导航联邦滤波算法 被引量：30
20
作者 张科 刘海鹏 +1 位作者 李恒年 钱山 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期226-230,共5页
针对飞行器在长航时高速巡航过程中,捷联惯性导航系统存在误差漂移,GPS导航可能会丢星、信号失锁,天文导航系统易受环境干扰,组合系统模型线性化误差易导致滤波发散等问题,分析了三种导航系统的优缺点,提出了SINS/GPS/CNS组合导航联邦... 针对飞行器在长航时高速巡航过程中,捷联惯性导航系统存在误差漂移,GPS导航可能会丢星、信号失锁,天文导航系统易受环境干扰,组合系统模型线性化误差易导致滤波发散等问题,分析了三种导航系统的优缺点,提出了SINS/GPS/CNS组合导航联邦滤波算法,该算法可以取长补短,巧妙地将GPS定位和天文导航定姿精度高的优势辅助于捷联惯导系统,利用卡尔曼联邦滤波器对捷联惯导系统进行误差估计,并对联邦滤波算法进行了有效的改进。计算机仿真显示,该滤波器收敛速度快,具有一定的容错功能,其滤波精度较SINS/GPS组合导航系统在位置误差和速度误差上均有约5%左右的小幅提升,在平台角误差上更是提高了一个数量级。仿真结果验证了该组合导航方案的可行性和算法的有效性,有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 SINS GPS CNS 组合导航 KALMAN滤波 联邦滤波
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