Starlight-inertial integrated navigation based on satellite celestial observation

YAN Pengbo ,  

LI Jiabao ,  

ZHANG Hui ,  

XU Xiaodan ,  

AN Yuehan ,  

QIAO Chuan ,  

摘要

Pour pallier les sérieuses limitations de performance des dispositifs de navigation inertielle dans des conditions de défaillance, une technologie de navigation combinée basée sur l'observation de la lumière des étoiles satellitaires / inertielles a été proposée. La méthode consiste en un prétraitement des cartes d'étoiles, en identifiant les étoiles et les satellites dans le champ de vision du capteur stellaire; en utilisant les informations observées des étoiles pour déterminer la posture actuelle du système en fonction des éphémérides des satellites. La relation vectorielle entre la position actuelle des satellites dans le système géocentrique inertiel est précisée, avec l'établissement de l'équation de mesure. Enfin, les données de position de navigation inertielle, issues du modèle d'erreur de navigation inertielle, sont corrigées par l'algorithme de filtrage de Kalman. En comparaison avec les étoiles, la distance entre le satellite et l'observateur est limitée, ainsi l'observation du satellite peut fournir des informations de position et assurer l'absence de divergence de l'erreur de position de navigation dans le temps, ce qui présente une haute valeur d'application en génie. Une analyse de simulation a été réalisée sur l'impact des erreurs de capteurs d'étoiles et des erreurs éphémérides de satellites différents sur la précision du système de navigation, les résultats ont montré que la méthode présente une grande précision. Enfin, l'efficacité du système de navigation a été vérifiée par des essais de navigation statique, les résultats ont montré que l'erreur de position de la navigation combinée sur 2 heures était inférieure à 41,42 m, et la précision de position de navigation était meilleure que 150 m quelles que soient les erreurs de position initiales.

关键词

satellite observation;starlight-inertial integrated navigation;kalman filtering;error analysis

阅读全文