一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法技术

本发明专利技术公开一种卫星星座自主导航方法。本方法针对高、中、低轨卫星星座自主导航，采用外部基准辅助星间链路测距的自主导航方式，首先在卫星星座中选取2‑3颗基准卫星星安装X射线脉冲星导航仪完成X射线脉冲星导航以提供星座绝对信息，然后卫星星座完成基于星间链路的基准卫星‑基准卫星、基准卫星‑自主卫星、自主卫星‑自主卫星星间测距，最后结合星座轨道动力学递推，利用扩展卡尔曼算法，完成星座的自主导航。该方法自主性强、可靠性高、适用范围广。

A Constellation Autonomous Navigation Method Assisted by External Datum

The invention discloses an autonomous navigation method for satellite constellations. In this method, for autonomous navigation of high, medium and low orbit satellite constellations, an autonomous navigation method with external reference aided inter-satellite link ranging is adopted. Firstly, two or three reference satellites are selected in the constellation to install X-ray pulsar navigator to complete X-ray pulsar navigation to provide absolute constellation information. Then, the satellite constellation completes the reference satellites and reference satellites based on inter-satellite link. Satellites, autonomous satellites, autonomous satellites, autonomous satellites inter-satellite ranging, and finally combined with constellation orbit dynamics recursion, the extended Kalman algorithm is used to complete autonomous navigation of constellations. This method has strong autonomy, high reliability and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法
本专利技术涉及卫星星座自主导航技术，尤其是针对高中低轨卫星星座基于X射线脉冲星联合星间链路的整网星座自主导航技术。
技术介绍
利用多颗卫星建立卫星星座，能够实现全球导航、通信、侦查以及全球环境监测等单颗卫星难以完成的任务。比如，天基高轨卫星星座可以完成对导航目标的预警；中轨导航卫星星座能够提供全球导航信息；低轨通信卫星星座能够覆盖陆、海、空、天多维空间，支持话音、数据、短消息等多种业务类型，满足数字化战场对信息传输实时性、作战地域广泛性以及终端小型化的要求。为保障卫星星座在地面站布设受限、甚至战时被摧毁情况下仍然能够有效地发挥作用，必须使星座具备较长时间的自主运行能力。因此，星座卫星自主导航作为星座自主运行的前提至关重要。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法，该方法能够完成高中低轨卫星星座高精度自主导航。本专利技术的构思是，卫星星座基准卫星安装有X射线脉冲星导航仪和无线电收发机，X射线脉冲星导航仪通过对X脉冲星辐射的X射线光子进行累积观测，通过对多个周期观测的光子到达时间进行拟合，得到具有较高分辨率的脉冲轮廓影像，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法，其特征在于包括如下步骤：S1)、以基准卫星和自主卫星的位置速度为状态量，建立星座自主导航系统的状态方程；S2)、以基准卫星X射线脉冲星自主导航信息结合星座卫星之间的测距信息，建立系统的量测方程；S3)、利用扩展卡尔曼滤波算法估计基准卫星和自主卫星的导航参数，进行星座整网定轨，完成卫星星座的自主导航。

【技术特征摘要】
1.一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法，其特征在于包括如下步骤：S1)、以基准卫星和自主卫星的位置速度为状态量，建立星座自主导航系统的状态方程；S2)、以基准卫星X射线脉冲星自主导航信息结合星座卫星之间的测距信息，建立系统的量测方程；S3)、利用扩展卡尔曼滤波算法估计基准卫星和自主卫星的导航参数，进行星座整网定轨，完成卫星星座的自主导航。2.如权利要求1所述利用外部基准辅助的星座自主导航方法，其特征在于：所述的步骤1中，以基准卫星和自主卫星的位置速度为状态量，仅考虑二阶带谐项建立的自主导航系统状态方程：式中X1、X2分别表示基准卫星和自主卫星的位置速度状态量，Δf1、Δf2分别表示地球非球形引力高阶摄动、日月光压摄动。3.如权利要求2所述利用外部基准辅助的星座自主导航方法，其特征在于：所述的步骤2中，首先将基准卫星X射线脉冲星导航的时间差观测...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭龙玉，孙俊，韩飞，贺亮，彭杨，王兆龙，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31