衛(wèi)星組合導(dǎo)航與相對(duì)定位方法研究.pdf

1、本文主要針對(duì)組合導(dǎo)航SINS/GPS系統(tǒng)在衛(wèi)星中的應(yīng)用，星間相對(duì)導(dǎo)航以及星間差分GPS進(jìn)行了研究。
　　慣導(dǎo)系統(tǒng)由于其誤差具有隨時(shí)間積累效應(yīng)，對(duì)于短時(shí)間內(nèi)具有較高的導(dǎo)航精度，而不適于長(zhǎng)時(shí)間工作的特點(diǎn)，因此為了彌補(bǔ)其不足早期各類組合導(dǎo)航算法也就相繼產(chǎn)生。最具代表性的是利用Britting和Widnall推導(dǎo)出的誤差模型，該模型是基于地理系，考慮到系統(tǒng)誤差和傳感器誤差。對(duì)于系統(tǒng)誤差的數(shù)學(xué)模型一般都是采用位置、速度、姿態(tài)等作為狀態(tài)變量建

2、立系統(tǒng)的狀態(tài)方程。本文對(duì)該慣導(dǎo)系統(tǒng)的不足之處進(jìn)行了分析。為了能有利于衛(wèi)星等航天器高精度自主導(dǎo)航本文采用1978年由Friedland提出的基于慣性坐標(biāo)系下的慣性系統(tǒng)誤差理論推導(dǎo)出另外一種基于慣性坐標(biāo)系下的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。并將其與GPS組合形成新的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。并對(duì)該系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了仿真驗(yàn)證?？紤]到慣性元件有誤差的情況下利用模糊自適應(yīng)控制不斷修正濾波結(jié)果,最終達(dá)到較好的收斂效果。
　　在衛(wèi)星的相對(duì)導(dǎo)航中Hill方程是比較常用的方法之一

3、，但經(jīng)典的Hill方程受初始條件的限制，當(dāng)不滿足初始條件時(shí)在水平方向上將會(huì)出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象。而對(duì)于非合作目標(biāo)要使其每次均能滿足初始條件幾乎是不可能的。因此本文采用了改進(jìn)的Hill方程，通過(guò)仿真驗(yàn)證了該算法的可行性。盡管如此改進(jìn)的Hill方程依然不能滿足遠(yuǎn)距離的相對(duì)導(dǎo)航，當(dāng)從星在攔截目標(biāo)星時(shí)，若目標(biāo)星在攔截過(guò)程中發(fā)生軌道機(jī)動(dòng)遠(yuǎn)離主星，這里考慮到在已知從星軌道的前提下利用主從星以及目標(biāo)星在空間形成的三角關(guān)系這一有利條件進(jìn)行幾何法定位的研究，并通