【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火星探测巡航段天文导航
,具体地,涉及火星探测器自主导航方法。
技术介绍
火星探测器在行星际空间巡航飞行中,具有飞行距离远、飞行环境未知因素多、飞行程序复杂、器地通信时延与损耗大等特点,对自主导航能力提出了更高的要求。
目前,常用的自主导航方法主要是基于小行星或火星的光学导航。然而,对于火星探测任务,由于近地小行星数量有限且受到观测筛选准则的约束,可用的导航小行星数量不一定满足任务要求。另外,地面站观测获得的小行星星历信息误差较大,从而无法获得满足导航精度要求的导航方案。
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火星探测器自主导航方法。
根据本专利技术的一个方面,提供一种火星探测器自主导航方法,其特征是,包括如下步骤:
(1)以探测器在J2000日心黄道惯性坐标系下的空间位置与速度作为导航系统的状态矢量X(t),矢量X(t)计算公式如下:
X(t)=[x,y,z,vx,vy,vz]T(2)在日心惯性坐标系下,确定状态方程:
其中,w(t)表示状态模型噪声;
(3)通过导航敏感器及太阳敏感器获得太阳及火星相对探测器视线方向的单位矢量和(4)取观测值为z为Rsp,建立观测方程有:
Z=h(X)+v(t)
其中观测误差(5)基于状态方程和观测方程,选用基于滤波值线性化的滤波方式进行状态估计,获得火星探测器实时的导航参数。
优选地,在步骤(3)中,太阳及火星相对探测器视线方向的观测量模型为:
其中 ...
【技术保护点】
一种火星探测器自主导航方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)以探测器在J2000日心黄道惯性坐标系下的空间位置与速度作为导航系统的状态矢量X(t),矢量X(t)计算公式如下:X(t)=[x,y,z,vx,vy,vz]T(2)在日心惯性坐标系下,确定状态方程:其中,w(t)表示状态模型噪声;(3)通过导航敏感器及太阳敏感器获得太阳及火星相对探测器视线方向的单位矢量和(4)取观测值为Z为Rsp,建立观测方程有:Z=h(X)+v(t)其中观测误差(5)基于状态方程和观测方程,选用基于滤波值线性化的滤波方式进行状态估计,获得火星探测器实时的导航参数。
【技术特征摘要】
1.一种火星探测器自主导航方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)以探测器在J2000日心黄道惯性坐标系下的空间位置与速度作为导航系统的状态矢量X(t),矢量X(t)计算公式如下:
X(t)=[x,y,z,vx,vy,vz]T(2)在日心惯性坐标系下,确定状态方程:
其中,w(t)表示状态模型噪声;
(3)通过导航敏感器及太阳敏感器获得太阳及火星相对探测器视线方向的单位矢量和(4)取观测值为Z为Rsp,建立观测方程有:
Z=h(X)+v(t)
其中观测误差(5)基于状态方程和观测方程,选用基...
【专利技术属性】
技术研发人员:张伟,陈晓,尤伟,黄庆龙,
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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