【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深空导航,具体地,涉及一种深空探测组合自主导航地面验证系统及其方法。
技术介绍
深空导航方法主要有地面无线电导航、天文导航、惯性导航以及组合导航等。其中地面无线电导航和惯性导航方法和技术已发展相对成熟,天文导航则在国外深空探测任务中已得到多次成功应用。组合导航将测角与测速信息相融合,可有效提高航天器的导航精度,实现长期的连续自主、实时高精度的深空自主导航。地面验证系统是考核导航方法或导航系统功能与性能的主要方法。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种深空探测组合自主导航地面验证系统。本专利技术针对深空探测组合自主导航方法,提出一套由动态星光模拟器、测角敏感器、测速敏感器、信息融合与导航信息解算设备、性能评估设备等组成的地面性能验证与评估系统。该系统的组成清晰,用途明确,是针对深空探测器组合导航性能测试验证的有效手段。根据本专利技术的一个方面提供的一种深空探测组合自主导航地面验证系统,包括测角敏感器、测速敏感器、导航计算机、组合导航计算机以及半物理导航评估系统;其中,所述测角敏感器和所述测速敏感器均连接所述导航计算机,所述导航计算机通过所述组合导航计算机连接所述半物理导航评估系统;所述测角敏感器用于获取恒星光源或导航模拟光源中的光学导航图像;所述测速敏感器用于获取恒星光源或导航模拟光源中的光谱图像;导航计算机用于通过测速导航算法根据光学导航图像提取测角信息 ...
【技术保护点】
一种深空探测组合自主导航地面验证系统,其特征在于,包括测角敏感器、测速敏感器、导航计算机、组合导航计算机以及半物理导航评估系统; 其中,所述测角敏感器和所述测速敏感器均连接所述导航计算机,所述导航计算机通过所述组合导航计算机连接所述半物理导航评估系统;所述测角敏感器用于获取恒星光源或导航模拟光源中的光学导航图像;所述测速敏感器用于获取恒星光源或导航模拟光源中的光谱图像;导航计算机用于通过测速导航算法根据光学导航图像提取测角信息与导航位置信息或/和通过测角导航算法根据光谱图像提取测速信息;组合导航计算机用于提取测速信息、测角信息和导航位置信息并进行信息融合;所述半物理导航评估系统用于对测速导航算法和测角导航算法的精度、可靠性进行评价。
【技术特征摘要】
1.一种深空探测组合自主导航地面验证系统,其特征在于,包括测角敏感器、测速敏感器、导航计算机、组合导航计算机以及半物理导航评估系统;
其中,所述测角敏感器和所述测速敏感器均连接所述导航计算机,所述导航计算机通过所述组合导航计算机连接所述半物理导航评估系统;所述测角敏感器用于获取恒星光源或导航模拟光源中的光学导航图像;所述测速敏感器用于获取恒星光源或导航模拟光源中的光谱图像;导航计算机用于通过测速导航算法根据光学导航图像提取测角信息与导航位置信息或/和通过测角导航算法根据光谱图像提取测速信息;组合导航计算机用于提取测速信息、测角信息和导航位置信息并进行信息融合;所述半物理导航评估系统用于对测速导航算法和测角导航算法的精度、可靠性进行评价。
2.根据权利要求1所述的深空探测组合自主导航地面验证系统,其特征在于,还包括轨道动力学仿真机、姿态动力学仿真机、动态星光光谱模拟器、动态星光图像模拟器以及模拟显示器;所述轨道动力学仿真机连接所述半物理导航评估系统、所述导航计算机、所述动态星光光谱模拟器和所述动态星光图像模拟器;所述姿态动力学仿真机连接所述导航计算机和所述动态星光图像模拟器;所述动态星光图像模拟器和所述动态星光光谱模拟器通过模拟显示器分别连接测角敏感器和测速敏感器;所述轨道动力学仿真机用于生成探测器轨道信息;所述姿态动力学仿真机用于生成探测器姿态信息;所述动态星光光谱模拟器用于根据探测器轨道信息和探测器姿态信息生成光谱信息;所述动态星光图像模拟器用于根据探测器轨道信息和探测器姿态信息生成光学导航图像;所述模拟显示器用于将光学导航图像和光谱信息输入模拟显示器生成导航模拟光源。
3.一种基于恒星光源的深空探测组合自主导航地面验证方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:由测角敏感器获取恒星光源中的光学导航图像,再由导航计算机中的测角导航算法根据光学导航图像提取测角信息与导航位置信息;
步骤2:由测速敏感器获取恒星光源中的光谱图像,再由导航计算机中的测速导航算法根据光谱图像提取测速...
【专利技术属性】
技术研发人员:张伟,尤伟,王伟,马彦涵,
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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