衛(wèi)星組合導航與相對定位方法研究.pdf

1、本文主要針對組合導航SINS/GPS系統(tǒng)在衛(wèi)星中的應用，星間相對導航以及星間差分GPS進行了研究。
　　慣導系統(tǒng)由于其誤差具有隨時間積累效應，對于短時間內(nèi)具有較高的導航精度，而不適于長時間工作的特點，因此為了彌補其不足早期各類組合導航算法也就相繼產(chǎn)生。最具代表性的是利用Britting和Widnall推導出的誤差模型，該模型是基于地理系，考慮到系統(tǒng)誤差和傳感器誤差。對于系統(tǒng)誤差的數(shù)學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。本文對該慣導系統(tǒng)的不足之處進行了分析。為了能有利于衛(wèi)星等航天器高精度自主導航本文采用1978年由Friedland提出的基于慣性坐標系下的慣性系統(tǒng)誤差理論推導出另外一種基于慣性坐標系下的慣性導航系統(tǒng)。并將其與GPS組合形成新的組合導航系統(tǒng)。并對該系統(tǒng)的誤差進行了仿真驗證?？紤]到慣性元件有誤差的情況下利用模糊自適應控制不斷修正濾波結(jié)果,最終達到較好的收斂效果。
　　在衛(wèi)星的相對導航中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，當不滿足初始條件時在水平方向上將會出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象。而對于非合作目標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的Hill方程，通過仿真驗證了該算法的可行性。盡管如此改進的Hill方程依然不能滿足遠距離的相對導航，當從星在攔截目標星時，若目標星在攔截過程中發(fā)生軌道機動遠離主星，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星在空間形成的三角關系這一有利條件進行幾何法定位的研究，并通