（1. 北京航空航天大学，仪器科学与光电工程学院，北京 100191；2. 中国舰船研究院，北京 100192；3. 中广核工程有限公司，深圳 518040；4. 二炮装备研究院，北京 100085）

（1. 北京航空航天大学，仪器科学与光电工程学院，北京 100191；2. 中国舰船研究院，北京 100192；3. 中广核工程有限公司，深圳 518040；4. 二炮装备研究院，北京 100085）

传统的天文导航方法由于受水平基准精度的制约，难以进一步提高定位精度。针对INS/CNS组合导航方法对水平基准依赖的问题，提出了一种新颖的基于星光折射技术的INS/CNS自主组合导航方案。将惯性系下的非线性惯导误差传播方程作为系统状态方程，将星敏感器测得姿态和星光折射信息作为量测，采用UKF滤波算法，构成全面最优的INS/CNS组合导航。仿真结果表明，星敏感器精度为3″时，导航系统的定位精度优于200 m，姿态精度优于3″，导航定位精度随所使用的折射星数目增多明显提高，且方案在系统大角度误差条件下仍然适用。

星光折射；自主导航；非线性；UKF

传统的天文导航是基于“高度差法”的，观测点的位置和方位信息包含在天体的地平坐标（高度角和方位角）中[1]。INS/ CNS组合导航一般利用地平仪、空间六分仪直接敏感地平或利用惯导系统输出的水平姿态信息获得天体的地平坐标作为观测量[2-5]，再结合飞行器的运动方程和滤波方法估计出载体的位置信息。目前国内外惯导平台的水平精度的最高水平为4″～8″，一般为20″～40″，天文导航的定位精度只能达到海里级；地平仪(如红外地平仪)的精度目前只能达到0.02°，最终定位精度约为1～3 km；……