基于扩维QLEKF的脉冲星/星间定向组合导航

作     者：熊凯 魏春岭 李连升 周鹏 XIONG Kai;WEI Chunling;LI Liansheng;ZHOU Peng

作者机构：北京控制工程研究所空间智能控制技术重点实验室北京100094 

基　　金：民用航天技术预先研究项目(D020403) 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第3期

页      码：186-198页

摘      要：面向星座卫星高精度自主导航技术需求,设计了一种融合X射线脉冲星和星间定向观测信息的组合导航方法。通过X射线探测器获得脉冲到达时间观测量,照相观测星相机和星间链路设备获得星间相对位置矢量观测量,设计导航滤波器对观测量进行处理,估计参与导航的星座卫星的运动状态。针对地球星历误差影响组合导航性能的问题,将地球相对于太阳系质心的位置扩充为状态向量,设计了扩维扩展卡尔曼滤波器,利用敏感器观测量对导航所需的地球位置矢量进行实时估计,从而削弱地球星历误差的影响。进而,针对滤波器参数选取影响状态估计精度的问题,设计了一种Q学习扩展卡尔曼滤波器(QLEKF),主要思路是利用Q学习方法的决策能力,自适应地选择适当的滤波器参数以改善估计性能。数学仿真结果表明,所提方法能够有效减小地球星历误差对星座自主导航的影响,取得优于传统滤波算法的定位精度。

主 题 词：X射线脉冲星导航 星历误差 扩展卡尔曼滤波器 Q学习 卫星星座 

学科分类：08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 081105[081105] 0816[工学-纺织类] 0704[理学-天文学类] 0701[理学-数学类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2021.26232

馆 藏 号：203118563...