褚永辉，李茂登，黄翔宇，王大轶

(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)



基于自适应滤波的脉冲星导航方法研究*

褚永辉1,2，李茂登1,2，黄翔宇1,2，王大轶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)

基于X射线脉冲星的自主导航技术能够为深空探测航天器提供高精度导航信息.脉冲星星表误差对导航性能存在不利影响，特别是方差不确定的星表误差，会引起较大定位误差.建立不确定项的导航模型，提出一种基于方差匹配的自适应滤波方法，通过估计不确定观测模型中的待估参数减小不确定项对观测的影响.通过数学仿真对比了自适应滤波方法和传统扩展卡尔曼滤波方法(EKF)，验证了所提方法的有效性.

脉冲星导航；自适应卡尔曼滤波；自主导航

0 引 言

基于X射线的脉冲星导航技术是近些年来自主导航领域研究的热点方向，特别是对于深空探测领域，脉冲星导航具有高精度高自主等优点.脉冲星距离太阳系几万光年，且相对太阳系位置固定，可以为行星际乃至恒星际深空探测航天器提供导航信息.脉冲信号到达探测器的时间称为脉冲到达时间(TOA，time of arrival)，是脉冲星导航的基本观测量.利用X射线脉冲星导航的基本原理是：通过测量同一脉冲信号到达航天器和太阳系质心的时间之差可以确定航天器的位置、速度和时间等导航信息.

脉冲星导航依靠观测遥远的X射线脉冲信号获取观测……