叶子鹏，周庆瑞，王辉

中国空间技术研究院 钱学森空间技术实验室，北京 100094

日地L2点位于日地动力学平衡点，是进行天文观测与研究的理想位置[1-2]。在日地L2点部署探测器编队可实现高精度的光干涉测量，是深空探测的重要手段，如美国的TPF计划[3-4]。L2点的深空探测编队对相对控制和导航精度提出了很高要求。

对于地球轨道航天器编队的相对导航，采用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)与惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)结合的导航方法通常是最便捷有效的[5-7]，但并不适用于深空探测任务，一种工程可行的方法是通过测量航天器间的距离与方向信息，估计出航天器的相对状态信息。Kim[8]与Alonso[9]等研究了基于视线矢量量测的航天器编队相对导航，但是对视线矢量的量测需要光学传感器，在有限的星载资源下，所能量测的视线矢量数量有限，量测过程也较为复杂。Kuang等[10-11]提出了一种通过测距进行航天器编队相对导航的方法，该方法在工程上更可行，但未深入研究影响滤波精度的要素。Mcloughlin等[12-13]在滤波算法上进行了改进，首先利用自主编队飞行(Autonomous Formation Flyer, AFF)传感器测量航天器间的相对距离与方位，再结合改进的加权最小二乘法，对航天器间的相对状态进行估计，同时对有限资源下AFF传感器的调度问题进行了研究。Wang等[14-16]对分布式定位算法进行了研究，其算法可以实现高精度定位。他们基于对LEO轨道航天器的定位结果，实现了航天器高精度的协同控制。Ferguson和How[17]等针对编队飞行相对导航中计算量较大的问题进行了研究。……