Starlight-inertial integrated navigation based on satellite celestial observation

YAN Pengbo ,  

LI Jiabao ,  

ZHANG Hui ,  

XU Xiaodan ,  

AN Yuehan ,  

QIAO Chuan ,  

摘要

Для преодоления серьезных ограничений в производительности инерциальных навигационных устройств в сложных условиях отказа предложена технология комбинированной навигации, основанная на наблюдении звездной светимости спутника / инерциальной навигации. Метод заключается в предварительной обработке звездной карты, определении звезд и спутников в области обзора звездного датчика; использовании наблюдаемой информации о звездах для определения текущего положения системы в соответствии с эфемеридами спутников. Уточняется векторное соотношение между текущим положением спутников в земной инерциальной системе, устанавливается измерительное уравнение. И наконец, позиционные данные инерциальной навигации с помощью модели ошибок инерциальной навигации корректируются фильтром Калмана. В сравнении со звездами, расстояние между спутником и наблюдателем ограничено, поэтому наблюдение за спутниками может предоставить информацию о положении и обеспечить отсутствие дисперсии ошибок положения навигации со временем, что имеет высокую инженерную ценность. Проведен анализ ошибок звездных датчиков и эфемеридных ошибок различных спутников на точность навигационной системы, и результаты показали, что метод обладает высокой точностью. Наконец, эффективность навигационной системы подтверждается статическим навигационным испытанием, и результаты показали, что ошибка местоположения 2-часовой комбинированной навигации была менее 41,42 м, и точность местоположения навигации была лучше 150 м независимо от начальной ошибки местоположения.

关键词

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

阅读全文