Técnica de navegação combinada baseada na observação de estrelas por satélites

YAN Pengbo ,  

LI Jiabao ,  

ZHANG Hui ,  

XU Xiaodan ,  

AN Yuehan ,  

QIAO Chuan ,  

摘要

Diante da grave limitação de desempenho dos dispositivos de navegação inercial em ambientes de negação, propõe-se uma técnica de navegação combinada baseada na observação de estrelas por satélites. Através do pré-processamento do mapa estelar, são identificadas as estrelas e satélites no campo de visão do sensor estelar; utiliza-se as informações das estrelas observadas para determinar a atitude atual do sistema, calcular a localização dos satélites no sistema de coordenadas terrestres e estabelecer a relação vetorial entre a aeronave e a posição do satélite, criando a equação de medição; por fim, combinada com o modelo de erro da navegação inercial, utiliza-se o filtro de Kalman para corrigir as informações de posição da navegação inercial. Comparado com as estrelas, os satélites têm uma distância limitada em relação ao observador, portanto a observação de satélites pode fornecer informações de posição, mantendo o erro de posição de navegação constante ao longo do tempo e sendo de grande valor prático. A análise de simulação foi realizada para avaliar a influência dos erros de medição do sensor estelar e dos erros do satélite na precisão da navegação do sistema, e os resultados mostram que o método tem alta precisão. Por fim, a eficácia do sistema de navegação foi verificada por meio de um teste de navegação estática, e os resultados mostram que o erro de posição de 2 h da navegação combinada é inferior a 41,42 m, com precisão de posição de navegação de menos de 150 m para diferentes erros de posição inicial.

关键词

Observação de satélites; Navegação combinada de estrelas e inércia; Filtro de Kalman; Análise de erro

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