一种天文组合导航安装阵修正方法技术

技术编号:25549293 阅读:39 留言:0更新日期:2020-09-08 18:48
本发明专利技术一种天文组合导航安装阵修正方法,步骤如下:(1)用惯导的实际测量值估计n时刻相对于n‑1时刻的姿态变化量:(2)计算得到系统观测第n颗恒星矢量时的关系;(3)将观测星矢量转化到系统观测第一颗导航星时刻的星敏测量系;(4)通过最小化下列函数计算得到星敏感器和惯导系统的安装阵,以及系统观测第1颗恒星矢量时刻惯导姿态阵与真值的误差阵;(5)重复步骤(1)‑(4),不断更新观测星队列,完成安装阵的实时更新。

【技术实现步骤摘要】
一种天文组合导航安装阵修正方法
本专利技术涉及一种天文组合导航安装阵修正方法,属于卫星装配领域。
技术介绍
观星\天文组合导航系统具有长航时、精度高、成本低等特点,在军用和民用领域有广泛的用途。惯性\天文组合导航系统的主流工作模式为:基于多星观测的深度组合导航模式。这种模式必须观测两颗以上满足一定位置的恒星,才能获得较高的定位精度,但是基于全天时恒星测量的星敏感器视场较小,视场内观测到的恒星数量远远少于在空间中应用的星敏感器,因此通常需要系统采用伺服机构对空间恒星目标的位置进行观测,惯性\天文组合导航系统在工作过程中需要转动。惯性导航系统与星敏感器采取固联方式安装,但是由于系统工作温度对结构的影响以及系统转动对安装结构的影响,在导航过程中,惯性导航系统与星敏感器的安装阵在缓慢的变化,安装阵的不确定性将直接影响惯性\天文组合导航系统的定位精度。目前国内外对安装阵的估计普遍将安装阵作为待求量,纳入系统量测方程,采用卡尔曼滤波的方法进行求解,但是这种方法需要一定的收敛时间,无法对惯性导航系统与星敏感器之间的安装阵进行动态实时估计。...

【技术保护点】
1.一种天文组合导航安装阵修正方法,其特征在于步骤如下:/n(1)用惯导的实际测量值估计n时刻相对于n-1时刻的姿态变化量;/n(2)计算得到系统观测第n颗恒星矢量时的关系式;/n(3)将观测星矢量

【技术特征摘要】
1.一种天文组合导航安装阵修正方法,其特征在于步骤如下:
(1)用惯导的实际测量值估计n时刻相对于n-1时刻的姿态变化量;
(2)计算得到系统观测第n颗恒星矢量时的关系式;
(3)将观测星矢量转化到系统观测第一颗导航星时刻的星敏测量系,建立n颗观测星方程组;设为系统观测第一颗恒星时刻相对于观测第n颗恒星时刻的姿态变化的惯导测量值,作为系统已知量;令星敏感器和惯导系统的安装阵用三个欧拉角来表示:α,β和γ;令系统观测第1颗恒星矢量时刻惯导姿态阵与真值的误差阵用三个欧拉角来表示:α1,β1和γ1;
(4)通过最小化下列函数计算得到星敏感器和惯导系统的安装阵用三个欧拉角α,β和γ来表示,以及系统观测第1颗恒星矢量时刻惯导姿态阵与真值的误差阵用三个欧拉角α1,β1和γ1来表示;
(5)重复步骤(1)-(4),不断更新观测星队列,完成安装阵的实时更新。


2.根据权利要求1所述的一种天文组合导航安装阵修正方法,其特征在于:所述步骤(1)的具体过程为:用惯导的实际测量值估计n时刻相对于n-1时刻的姿态变化量,具体表达式为:



其中,为惯导n时刻的姿态测量值,为惯导n-1时刻的姿态测量值,CRn为惯导n时刻相对于n-1时刻的姿态变化量之间的真值,CeRn为n时刻与n-1时刻的姿态变化量与真值CRn之间的误差。


3.根据权利要求2所述的一种天文组合导航安装阵修正方法,其特征在于:所述步骤(2)的具体过程为:
设初始观测到的第一颗恒星在惯性系中的方向矢量为Vi1,惯导系统相对于惯性坐标系的姿态阵为Cg1,星敏系相对于惯导系统的安装阵为Am,则该恒星投影到星敏系中的方向矢量V′s1为:
V′s1=Am·Cg1·Vi1
设该恒星在星敏系中的实际观测矢量为则



在实际计算中,使用惯导的测量值,则有:



...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙秀清张笃周徐晓丹王立李晓张春明李全良
申请(专利权)人:北京控制工程研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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