一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法技术

本发明专利技术公开的一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，属于深空探测技术领域。本发明专利技术实现方法为：建立两颗探测器相对小天体的运动模型，构建双探测器接近小天体协同导航系统的状态模型；基于光学观测原理与无线电测距原理建立双探测器接近小天体的协同导航系统观测模型；结合双探测器接近小天体协同导航系统状态模型式、步双探测器接近小天体协同导航系统观测模型式，采用非线性导航滤波算法对两颗探测器相对小天体的位置与速度矢量进行协同估计，实现小天体接近段双探测器高精度协同光学导航。本发明专利技术包括但不限于两颗探测器，当探测器为多颗时，通过探测器之间的距离信息及小天体相对各个探测器的视线矢量信息实现高精度协同光学导航。

A high precision cooperative optical navigation method with two detectors in the approach section of small celestial bodies

【技术实现步骤摘要】
一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法
本专利技术涉及一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，属于深空探测

技术介绍
在小天体接近过程中，探测器需要确定自身相对于小天体的位置与速度信息，以实现精确飞越探测。光学导航是目前小天体接近段常用的导航方法，探测器通过星载相机获得小天体图像，进而确定小天体相对探测器的视线方向，以视线方向为观测量，结合探测器相对小行星的动力学方程，估计探测器相对小行星的位置与速度。然而在接近小天体的过程中，探测器相对小天体的运动轨迹近似为直线，这种几何构型使得光学相对导航的性能退化，精度降低。本专利旨在专利技术一种小天体接近高精度光学导航方法，为未来小天体探测工程提供技术参考。
技术实现思路
本专利技术公开的一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法要解决的技术问题为：在接近小天体的过程中，两颗探测器对小天体进行光学观测，两探测器之间进行无线电测距，融合两颗探测器的光学测量信息以及两者之间的测距信息，对两者相对小天体的位置与速度信息进行协同估计，即实现小天体接近段双探测器高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤1：建立两颗探测器相对小天体的运动模型，进而构建双探测器接近小天体协同导航系统的状态模型；/n步骤2：基于光学观测原理与无线电测距原理，建立双探测器接近小天体的协同导航系统观测模型；/n步骤3：结合步骤1中的双探测器接近小天体协同导航系统状态模型，以及步骤2中的双探测器接近小天体协同导航系统观测模型，采用非线性导航滤波算法对两颗探测器相对小天体的位置与速度矢量进行协同估计，即实现小天体接近段双探测器高精度协同光学导航。/n

【技术特征摘要】
1.一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1：建立两颗探测器相对小天体的运动模型，进而构建双探测器接近小天体协同导航系统的状态模型；
步骤2：基于光学观测原理与无线电测距原理，建立双探测器接近小天体的协同导航系统观测模型；
步骤3：结合步骤1中的双探测器接近小天体协同导航系统状态模型，以及步骤2中的双探测器接近小天体协同导航系统观测模型，采用非线性导航滤波算法对两颗探测器相对小天体的位置与速度矢量进行协同估计，即实现小天体接近段双探测器高精度协同光学导航。


2.如权利要求1所述的一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，其特征在于：包括但不限于两颗探测器，当探测器为多颗时，每颗探测器均测量小天体相对自身的视线矢量信息，并测量各个探测器之间的距离信息，通过探测器之间的距离信息以及小天体相对各个探测器的视线矢量信息实现高精度协同光学导航。


3.如权利要求1或2所述的一种小天体接近段双探测器高精度协同光学导航方法，其特征在于：步骤1实现方法为，
在小天体接近过程中，两个探测器相对小天体均近似做匀速直线运动，运动模型分别如式(1)、(2)所示；






式中，r1为第一颗探测器相对小天体的位置矢量，v1为第一颗探测器相对小天体的速度矢量，r2为第二颗探测器相对小天体的位置矢量，v2为第二颗探测器相对小天体的速度矢量...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦同，乔栋，黄江川，罗燕，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11