一种事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器制造技术

本发明专利技术公开了一种事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器，包括：航天器轨道系统模块，用于建立航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程；事件触发模块，用于对是否满足事件触发条件进行判定，根据判定结果，确定是否将当前时刻的地面站测量信息传输至无迹卡尔曼滤波估计模块；无迹卡尔曼滤波估计模块，用于根据航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程，结合事件触发模块传输来的当前时刻的地面站测量信息，进行当前时刻的轨道估计，根据当前时刻的轨道估计结果，判断当前轨道是否偏离航天器预定轨道。本发明专利技术所述的估计器可以在保证估计效果的前提下，降低通讯率，解决了航天器与地面站信息传输时通讯资源有限的问题。地面站信息传输时通讯资源有限的问题。地面站信息传输时通讯资源有限的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器


[0001]本专利技术属于航天器轨道估计
，尤其涉及一种事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器。

技术介绍

[0002]随着通信技术、空间技术和计算机技术的发展，人类的航天活动越来越频繁。航天器是用于执行相应航天任务的装置。航天器在运行过程中需要与地面保持及时有效的联系，获得航天器运行过程中姿态、速度以及轨道信息，并快速作出反应，保障航天器的安全运行。航天器轨道估计是其运行和控制中最重要的任务之一。轨道估计是在确定航天器初始轨道的基础上，利用地面站实时获取的轨道信息预估未来时刻的航天器轨道状态，并及时做出反馈进而采取相应调整措施，使航天器保持在要求的轨道范围内，顺利安全的完成任务。
[0003]航天器的轨道信息可通过地面站跟踪测量航天器相对于地面站的距离、速度、方位角和仰角来获得。地面站接收到航天器遥测数据并将数据传送到航天测控中心，接收测控中心的计划、指令和数据，并按要求将指令和数据发送至航天器，完成航天器的各种操作。航天器通讯选用的工作频段会影响系统的传输容量，影响通讯质量，适合通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器，其特征在于，包括：航天器轨道系统模块，用于建立航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程；事件触发模块，用于对是否满足事件触发条件进行判定，根据判定结果，确定是否将当前时刻的地面站测量信息传输至无迹卡尔曼滤波估计模块；无迹卡尔曼滤波估计模块，用于根据航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程，结合事件触发模块传输来的当前时刻的地面站测量信息，进行当前时刻的轨道估计，根据当前时刻的轨道估计结果，判断当前轨道是否偏离航天器预定轨道。2.根据权利要求1所述的事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器，其特征在于，无迹卡尔曼滤波估计模块在根据航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程，结合事件触发模块传输来的当前时刻的地面站测量信息，进行当前时刻的轨道估计时，包括：根据航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程，利用上一时刻的轨道估计状态，对当前时刻的轨道状态进行预测，得到当前时刻的轨道状态的预测值；当满足事件触发条件，从事件触发模块获取到当前时刻的地面站测量信息时，从当前时刻的地面站测量信息中获取得到当前时刻的轨道状态的测量值，并使用当前时刻的轨道状态的测量值对当前时刻的轨道状态的预测值进行修正，得到最终的轨道状态估计值并输出；当不满足事件触发条件，未从事件触发模块获取到当前时刻的地面站测量信息时，根据历史时刻的轨道状态的测量值，对下一时刻的轨道状态进行估计。3.根据权利要求2所述的事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器，其特征在于，无迹卡尔曼滤波估计模块，还用于：在确定当前轨道偏离航天器预定轨道时，发出指令信号，使星上设备按指令动作。4.根据权利要求1所述的事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器，其特征在于，航天器沿轨道运动的状态方程和测量方程表示如下：y
t
＝h(x
t
)+v
t
其中，系统状态x
t
包含航天器位置向量r＝[r
x r
y r
z
]和速度向量v＝[v
x v
y v
z
]；函数f(
·
)用来描述航天器轨道系统状态模型；h(x
t
)表示测量过程函数，由地面站测量的方位、仰角以及范围确定。5.根据权利要求4所述的事件触发无迹卡尔曼滤波航天器轨道估计器，其特征在于，对于f(x
t
)，有：
其中，μ为地球引力常数，J2为J2摄动，r＝||r||表示航天器到中心天体的距离，R
e
为地球赤道半径。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹恒光，周钠，张磊，任军强，杨凌轩，陈特，高梓贺，史大威，侯丽君，董宜煊，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：