杨少帅 郑 威

（1.中国西南电子技术研究所 成都 610036）（2.73602部队 南京 210000）

1 引言

相对导航技术是编队飞行器或网络成员间相对位置确定的一项关键技术［1～2］。广泛应用于编队卫星高精度的相对位置确定、航天器交会对接、战斗机编队飞行、无人机自主着舰、自主空中加油等领域［3～4］。目前国内相对导航的研究主要集中在基于惯性与相对测距的相对导航［5～8］、基于伪距差分的相对导航［9］、基于卫星和惯导组合的定位导航［10］，但是没有将卫星导航差分的高精度、惯性导航的自主性鲁棒性以及测距测角信息的直接测量有效地结合起来。

惯性导航系统具有运行的自主性，能够连续提供载体的位置、速度和姿态信息，但是测量误差随时间累积，需要初始对准和不断修正。卫星导航系统精度高，但信号容易受阻挡、干扰，信号中断后需要数秒的重新捕获时间。卫星导航与惯性导航系统，两者结合，取长补短，是公认的理想的组合导航方式［11］。协同成员间，基于时间同步技术和天线技术，可以获取相对距离信息和相对角度信息。以惯导作为公共参考源，进行传感器数据的滤波预测，并融合多源数据，提供一种可靠性好、精度高、鲁棒性强的相对导航解决方案［12～13］。

本文以长机-僚机编队的情景为例，基于相对运动误差方程，推导了伪距差分、相对测距测角观测方程。利用联邦滤波器，估计相对位置、速度、姿态状态。在传感器观测量都可用的情况系下，融合多源信息，得到精度高、可靠性好的结果；……