【技术实现步骤摘要】
基于时间对准的间接滤波相对导航方法及系统
本专利技术涉及基于时间对准的间接滤波相对导航方法及系统，属于空间导航
技术介绍
造价昂贵的航天器受恶劣空间环境影响，导致部分设备老化损坏，失去一些功能，造成巨额经济损失，且失效的航天器长期占用宝贵的轨道资源，对其他航天器造成潜在的安全威胁。面对这样的情形，如何对这些失效航天器进行设备维修、轨道修正以及燃料加注等以使其能够继续正常运行工作，已经成为各国航天领域重点研究的问题之一，在轨服务技术随之产生，具有广泛的应用价值。对目标航天器进行在轨服务的前提是完成对它的相对测量和相对导航。远距离和近距离阶段可以利用微波雷达对目标星进行点目标的探测，以此来完成相对导航。但是超近距离段，需要进行高精度的体目标相对导航，利用微波雷达已经不能满足使用需求，因此可以采用激光雷达和视觉相机获得目标星与追踪星之间的相对信息，以此来完成高精度的相对导航，方法简单可靠性高。目前点目标的相对导航以及体目标的合作目标相对导航方法日趋成熟。目前超近距离非合作目标的相对导航算法处理过程中，测量...
【技术保护点】
1.基于时间对准的间接滤波相对导航方法，其特征在于，包括如下步骤：/n利用追踪星上的测量单机获取目标星与追踪星之间相对位置信息和相对姿态信息；/n对获取的相对位置信息和相对姿态信息进行预处理，使相对位置信息和相对姿态信息在时间维度上递推至追踪星导航滤波算法的时刻，得到时间对准后的相对位置信息和相对姿态信息；/n对时间对准后的相对位置信息和相对姿态信息进行再处理，统一不同源测量单机输出的相对位置信息和相对姿态信息，并将统一后的相对位置信息和相对姿态信息作为基于扩展卡尔曼滤波的间接滤波相对导航算法的输入，得到的输出用于进行后续控制。/n
【技术特征摘要】
1.基于时间对准的间接滤波相对导航方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用追踪星上的测量单机获取目标星与追踪星之间相对位置信息和相对姿态信息；
对获取的相对位置信息和相对姿态信息进行预处理，使相对位置信息和相对姿态信息在时间维度上递推至追踪星导航滤波算法的时刻，得到时间对准后的相对位置信息和相对姿态信息；
对时间对准后的相对位置信息和相对姿态信息进行再处理，统一不同源测量单机输出的相对位置信息和相对姿态信息，并将统一后的相对位置信息和相对姿态信息作为基于扩展卡尔曼滤波的间接滤波相对导航算法的输入，得到的输出用于进行后续控制。
2.根据权利要求1所述的基于时间对准的间接滤波相对导航方法，其特征在于，所述对获取的相对位置信息和相对姿态信息进行预处理的方法为：利用导航滤波算法输出的追踪星和目标星的相对速度乘以测量单机输出数据的时间与追踪星导航滤波算法时刻的时间差，加上测量单机输出的相对位置信息，实现将测量单机输出的相对位置信息递推至追踪星导航滤波算法的时刻，完成时间维度上的对准。
3.根据权利要求1所述的基于时间对准的间接滤波相对导航方法，其特征在于，所述测量单机包括激光雷达和视觉相机。
4.根据权利要求3所述的基于时间对准的间接滤波相对导航方法，其特征在于，当测量单机为激光雷达时，目标星轨道下两星的相对位置为：
其中，为激光雷达在追踪星本体系下的安装位置，为经过时间对准后的激光雷达输出的相对位置信息，为目标星质心在目标星形心坐标系下的坐标，为目标星形心坐标系到追踪星本体坐标系的旋转矩阵。
5.根据权利要求3所述的基于时间对准的间接滤波相对导航方法，其特征在于，当测量单机为视觉相机时，目标星轨道系下两星的相对位置为：
其中，为视觉相机在追踪星本体系下的安装位置，为经过时间对准后的视觉相机输出的相对位置信息，为目标星质心在目标星形心坐标系下的坐标，为目标星对接环中心在目标星形心坐标系下的坐标，为目标星形心坐标系到追踪星本体坐标系的旋转矩阵。
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘礼城，徐晨，艾奇，张晓彤，王焕杰，方圆，
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
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