導(dǎo)航星座自主定軌的自適應(yīng)處理與基準(zhǔn)問題研究.pdf

1、利用星間測量技術(shù)進行導(dǎo)航衛(wèi)星自主定軌是目前導(dǎo)航領(lǐng)域研究的熱點問題之一。本文主要圍繞基于星間測量的導(dǎo)航星座自主定軌中的自適應(yīng)處理與基準(zhǔn)問題展開研究，具體工作如下:
　　(1)導(dǎo)航星座分布式濾波定軌算法分析。導(dǎo)航衛(wèi)星定軌模型是一個典型的非線性系統(tǒng)，應(yīng)用擴展卡爾曼濾波對衛(wèi)星分布式定軌模型進行解算。文中推導(dǎo)了衛(wèi)星分布式定軌擴展卡爾曼濾波算法，給出了分布式定軌數(shù)據(jù)處理流程，通過建立仿真場景，得到了一些有益的結(jié)論。
　　(2)針對基于星

2、間測量的導(dǎo)航衛(wèi)星定軌過程中存在星間觀測粗差及動力學(xué)模型不準(zhǔn)等異常情況，本文結(jié)合抗差M估計理論，分析比較了幾種不同的抗差方案定軌效果，其中，IGG方案的抗差效果最優(yōu)，適合應(yīng)用于基于星間測量的導(dǎo)航衛(wèi)星定軌中;在此基礎(chǔ)上，本文結(jié)合自適應(yīng)濾波理論，提出了導(dǎo)航衛(wèi)星抗差自適應(yīng)擴展卡爾曼濾波定軌方法;通過仿真驗證，對比常規(guī)擴展卡爾曼濾波、抗差擴展卡爾曼濾波定軌方法，在給定條件下，抗差濾波定軌誤差在常規(guī)濾波定軌方法的基礎(chǔ)上誤差改善率達11.0％，抗差自

3、適應(yīng)濾波定軌誤差在常規(guī)濾波定軌方法的基礎(chǔ)上誤差改善率達72.4％。仿真結(jié)果表明，抗差自適應(yīng)濾波定軌算法不但可以抵制星間觀測異常干擾，還可以調(diào)節(jié)動力學(xué)模型和觀測值對濾波的貢獻，提高定軌精度。
　　(3)基于星間測量的導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)定軌實質(zhì)上是一個自由網(wǎng)解算問題，若軌道參數(shù)在最小二乘的準(zhǔn)則下進行估計，則得不到唯一最優(yōu)解。根據(jù)測量平差理論和方法，該問題的本質(zhì)是缺乏星間基準(zhǔn)。針對星間測量的基準(zhǔn)問題，本文從數(shù)學(xué)的角度，分析了星間觀測自由網(wǎng)秩虧