王 裙 熊 凯 张 斌 魏春岭

1.北京控制工程研究所，北京 100190 2.空间智能控制技术重点实验室,北京 100190



一种基于紫外姿态敏感器和星间相对测量的星座组合导航方法*

王 裙1,2熊 凯1,2张 斌1,2魏春岭1,2

1.北京控制工程研究所，北京 100190 2.空间智能控制技术重点实验室,北京 100190

提出基于紫外姿态敏感器和星间相对测量的星座组合导航方法。采用扩展卡尔曼滤波算法来对观测数据进行融合，实现对星座中各颗卫星的位置矢量和速度矢量的精确估计。以低轨区域星座为例，基于Cramer-Rao下界分析组合导航系统的性能，并通过数学仿真验证了所提方法的有效性。 关键词 组合导航；紫外姿态敏感器；星间相对测量；区域星座；Cramer-Rao下界

实现星座卫星自主导航，有助于降低多颗卫星对地面系统的依赖程度和减轻地面测控系统的工作量。各类单颗卫星自主导航方法在一定程度上可以实现某类卫星的自主导航，但单纯采用单星自主导航方法忽略了星座中星间相对运动的规律，不能满足星座长期稳定且高精度的自主导航要求。虽然利用星间链路伪距测量进行星座卫星自主导航逐渐成为研究的热点，但该方法进行星座卫星自主导航时存在亏秩问题，即星座的整体漂移无法确定，造成星座卫星的绝对定位误差随时间增长而逐步积累[1]。美国GPS Block IIR卫星就是利用星间伪距观测量进行星座自主导航的，其解决导航星座整体漂移问题采用的方法是预报星座轨道方向根数来约束其过快增长。……