【技术实现步骤摘要】
一种基于空间目标角距辅助的惯导误差快速确定方法
[0001]本专利技术属于天文/惯性组合导航方法领域，涉及一种基于空间目标角距异步观测辅助的惯导误差快速确定方法。
技术介绍
[0002]惯性导航作为一种导航信息完整、数据更新率高、自主性强、抗干扰能力强、可全天候、全天时工作的导航技术，在航空、航天、航海等领域中得到了广泛应用，但其导航误差随时间累积增大。随着成像技术和数据处理能力的提升，具有照相观测能力的星相机可以同时观测恒星以及具有一定亮度和轨道先验信息的空间目标，并获得星光矢量和目标视线方向矢量等瞬时测量信息，将其作为空间基准信息源可用于空间载体的导航与定位。作为一种重要的天文导航敏感器，星相机具有测量精度高、误差不随时间累积、自主性强、可靠性高等特点，但存在易受天文观测对象的可见性和观测条件的影响、输出测量信息不连续、数据更新率较低等不足。因此，融合二者的测量信息，优势互补，可满足长时间、高精度的自主导航应用需求。
[0003]由于光学相机可观测恒星和空间目标的数量与其视场角大小、灵敏度等性能指标以及观测对象的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于空间目标角距辅助的惯导误差快速确定方法，其特征在于：具体步骤为：步骤1:初始化惯导解算相关状态参数；步骤2：对惯性器件的测量信息进行解算，得到惯导解算的载体位置、速度和姿态；步骤3：构建天文/惯性组合导航系统的状态方程；步骤4：天文/惯性组合导航系统时间更新；步骤5：进行星相机异步测量信息采集；步骤6：基于角距测量建立以导航位置误差为待估参数的优化模型，采用非线性优化方法进行第一轮优化求解，得到导航位置误差的初步估计值；步骤7：基于角距测量建立以导航位置误差和导航速度误差为待估参数的优化模型，以第一轮优化求解的结果作为位置误差初值，再次采用非线性优化方法进行第二轮迭代优化，得到最终的导航位置误差和速度误差参数的估计值。2.如权利要求1所述一种基于空间目标角距辅助的惯导误差快速确定方法，其特征在于：步骤5中星相机异步测量信息采集方法为：A、设置同一指向下的高频观测频率以及观测次数；预设两个不同的光轴指向；B、在星相机光轴的第一个指向下以预设的观测频率对视野内的目标卫星和恒星连续进行多次观测，通过成像曝光和星图识别等过程获得恒星的星光矢量和目标卫星的视线方向矢量，进而得到恒星和目标卫星之间的角距测量信息，并记录每个观测时刻时间更新过程中状态转移阵的变化；C、改变光轴指向角，使星相机光轴指向由第一个指向改变为第二个指向；D、在星相机光轴的第二个指向下，以预设的观测频率对视野内的目标卫星和恒星连续进行多次观测，通过成像曝光和星图识别等过程获得恒星的星光矢量和目标卫星的视线方向矢量，进而得到恒星和目标卫星之间的角距测量信息，并记录每个观测时刻时间更新过程中状态转移阵的变化。3.如权利要求1所述一种基于空间目标角距辅助的惯导误差快速确定方法，其特征在于：步骤6中，基于角距测量的以导航位置误差为待估参数的优化模型为：基于角距测量的以导航位置误差为待估参数的优化模型为：式中：θ
j
由t
j
时刻的位置误差构成待估参数向量；m
i
为t
k
‑
i
时刻测量得到的恒星矢量与空间目标方向矢量之间的角距数目；t
k
‑
i
为所有异步测量的对准时刻；α
g
(t
k
‑
i
)为星相机在t
k
‑
i
时刻测量得到的第g颗观测恒星和空间目标卫星之间的角距；t
k
表示当前时刻；t
j
为第j个异步测量时刻；表示发惯系下根据t
j
时刻的惯导误差向量X(t
j
)经过状态转移得到的t
k
‑
i
时刻的位置误差利用对t
k
‑
i
时刻的惯导解算位置的误差进行修正，再由经过误差修正后的载体位置和空间目标位置确定t
k
‑
i
时刻下第g颗观测恒星矢量和空间目标矢量间的角距；Φ
pp
(t
k
‑
i
,t
j
)为从t
j
到t
k
‑
i
的状态转移矩阵中对应位置误差的状态转移阵分量；上标“^”均表示估计值。4.如权利要求1所述一种基于空间目标角距辅助的惯导误...
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