Starlight-inertial integrated navigation based on satellite celestial observation

YAN Pengbo ,  

LI Jiabao ,  

ZHANG Hui ,  

XU Xiaodan ,  

AN Yuehan ,  

QIAO Chuan ,  

摘要

Para superar las serias limitaciones de rendimiento de los dispositivos de navegación inercial en condiciones de fallo se propone una tecnología de navegación combinada basada en la observación de la luz estelar del satélite / navegación inercial. El método consiste en un preprocesamiento de los mapas estelares, identificar estrellas y satélites en el campo de visión del sensor estelar; usar la información observada de las estrellas para determinar la postura actual del sistema de acuerdo con las efemérides de los satélites. Se precisa la relación vectorial entre la posición actual de los satélites en el sistema geocéntrico inercial, con el establecimiento de la ecuación de medición. Por último, los datos de posición de navegación inercial, derivados del modelo de error de navegación inercial, se corrigen mediante el algoritmo de filtrado de Kalman. En comparación con las estrellas, la distancia entre el satélite y el observador es limitada, por lo que la observación del satélite puede proporcionar información de posición y asegurar la ausencia de divergencia del error de posición de navegación a lo largo del tiempo, lo que presenta un alto valor de aplicación en ingeniería. Se realizó un análisis de simulación sobre el impacto de los errores de sensores estelares y errores efemérides de diferentes satélites en la precisión del sistema de navegación, los resultados mostraron que el método presenta una gran precisión. Por último, la eficacia del sistema de navegación se verificó mediante ensayos de navegación estática, los resultados mostraron que el error de posición de la navegación combinada durante 2 horas fue inferior a 41.42 m y la precisión de la posición de navegación fue mejor que 150 m independientemente de los errores de posición iniciales.

关键词

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

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