基于多胞型线性微分包含的航天器相对姿态确定方法技术

本发明专利技术涉及一种基于多胞型线性微分包含的航天器相对姿态确定方法，属于航天控制技术领域。首先建立绕飞模型下，相对姿态确定系统的状态模型和测量模型；然后转化为PLDI系统描述模型，获取相对姿态估计的一步预测值以及相对姿态估计校正量；再利用相对姿态估计校正量对相对姿态的一步预测进行校正，获取相对姿态估计值。本方法将相对姿态确定非线性滤波器设计问题转换为线性鲁棒滤波器设计问题，不需要实时更新滤波增益，且在实现过程中不需要实时计算雅可比矩阵，极大地降低了计算量，有效地提高了相对姿态确定的实时性；适用于编队飞行、目标拦截、交会对接多工作模式航天器的相对姿态确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于航天控制

技术介绍
相对导航是卫星编队飞行、空间交会对接、卫星在轨捕获及深空探测的关键技术之一，目前用于相对导航的测量传感器主要有激光雷达、微波雷达、GPS、类GPS导航和视觉测量敏感器等。激光雷达、微波雷达受到精度、带宽以及使用范围的限制，并且雷达系统测量出的精确射程信息与解算相对导航的六自由度信息有很大的不同，使其在相对导航中的运用受到限制。GPS是一种先进的导航系统，能实现全球、全天候、连续和高精度星实时位置和姿态确定的，但在相对位姿测量中，需要星间相互通讯，在非合作航天器相对位姿确定中 的运用具有一定的局限性。针对非合作航天器间的相对位姿确定问题，近年来提出了立体视觉测量方法，通过提取目标结构上的一些特征点，基于点特征的视觉测量技术实现相对位姿确定。目前在姿态确定方面应用广泛的算法是扩展尔曼滤波算法(EKF)。EKF为迭代算法，虽然简单易于实现，但由于在线性化过程中引入了模型误差，使得滤波精度下降，甚至会出现滤波发散现象，且在滤波过程中需要实时求解雅克比矩阵，计算复杂，尤其在高维非线性滤波求解中，很容易出现求解困难或错误等问题。微分包含理论本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多胞型线性微分包含的航天器相对姿态确定方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，建立绕飞模型下，相对姿态确定系统的状态模型和测量模型；绕飞模式下，从航天器的相对姿态动力学方程为：Jbω·+Jb[Ω×]ω+Jb[v×]ω+JbW+[(ω+Ω+v)×]Jb(ω+Ω+v)=Tb---(1)其中，Jb∈R3×3为从航天器惯性矩阵，Tb∈R3为作用于从航天器的控制力矩，[a×]表示以向量a=[ax?ay?az]T生成的反对称矩阵：[a×]=...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振，刘冰，刘向东，杨帆，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：