施丽娟 熊 智 王 融 殷德全 郁 丰

1.南京航空航天大学自动化学院，南京210016 2.南京航空航天大学航天学院, 南京 210016



基于H∞滤波的空天飞行器惯性/天文组合导航方法*

施丽娟1熊 智1王 融1殷德全1郁 丰2

1.南京航空航天大学自动化学院，南京210016 2.南京航空航天大学航天学院, 南京 210016

由于空天飞行器特殊的飞行任务和复杂的飞行环境，单一的导航系统难以完全独立地为其提供高精度的导航参数。天文导航作为一种完全自主的导航技术，可以提供误差不随时间积累的高精度姿态信息，与惯性导航系统组合可以提高空天飞行器长时间导航精度。同时针对复杂空天环境下，实际导航系统噪声统计特性难以精确获得而导致传统卡尔曼滤波器性能下降的问题，提出了一种基于H∞滤波的空天飞行器惯性/天文组合导航方法，建立了发射惯性系下组合导航系统的数学模型和H∞滤波模型。仿真结果表明，该方法可有效解决系统噪声建模不准确的问题，提高空天飞行器组合导航系统的精度和可靠性。 关键词 空天飞行器；组合导航；发射惯性系；H∞滤波

空天飞行器(Aerospace Vehicle，ASV)是一种集航空器、航天器和运载器于一体的可重复使用新型飞行器，其飞行包络宽广，整个飞行过程需经历起飞、加速入轨、在轨驻留、灵活变轨和高速再入5个阶段[1-3]，这种复杂的运动特性和飞行环境要求其导航系统具有跨空天、超长时间下的高可靠性和高精度工作能力[4]。

惯性导航系统具有短时精度高，可连续输出载体姿态、位置和速度等信息，以及完全自主、可靠等优点，必将成为未来空天飞行器导航系统的重要信息单元。……