一种面向编队飞行的相对导航测速及组合导航方法

摘要

一种面向编队飞行的相对导航测速及组合导航方法，相对导航测速包括获得每个航天器与各导航星之间的相对速度，计算航天器相对于每颗导航星的速度之间的差值，建立基于星光多普勒的相对速度测量模型；组合导航方法包括建立面向编队飞行的轨道动力学模型，建立X射线脉冲星导航测距模型，建立星间链路测距模型，建立基于星光多普勒的相对导航测速模型，利用扩展卡尔曼滤波器滤波，在脉冲星观测期间滤波器中的测量模型采用面向编队飞行的轨道动力学模型和基于星光多普勒的相对导航测速模型，一旦获得了脉冲到达时间还综合X射线脉冲星导航测距模型。

主权项

一种面向编队飞行的相对导航测速方法，其特征在于：基于相对速度测量模型进行相对导航测速，包括以下步骤，步骤A1，获得每个航天器与各导航星之间的相对速度，设编队飞行的两个航天器分别记为航天器0和航天器1，记v_D0和v_D1分别为航天器0和1相对于某颗导航星的速度；步骤A2，计算航天器0和1相对于每颗导航星的速度之间的差值如下，其中，l＝1,2,..., L，L为导航星的数量，为航天器0和1相对于第l颗导航星的相应速度v_D0、v_D1之间的差值；s^l为第l颗导航星的方位矢量，v₀和v₁分别是航天器0和航天器1的速度矢量，为第l颗导航星的测量噪声；步骤A3，建立基于星光多普勒的相对速度测量模型如下，Y^s(t)＝h^s(X,t)+ω_v      式二其中，相对速度测量值Y^s ，相对速度测量函数h^s 以及测量噪声矢量ω_v的定义分别为，h^s(X,t)＝[s¹·(v₀‑v₁),s²·(v₀‑v₁),…,s^L·(v₀‑v₁)]^T   式四其中，Y^s(t)为时刻t的相对速度测量值，为航天器0和1相对于第1,2,...,L颗导航星的速度；X为编队飞行的状态矢量，h^s(X,t)为时刻t与状态矢量X相应的相对速度测量函数值，s¹,s²,…,s^L为第1,2,...,L颗导航星的方位矢量，为第1,2,...,L颗导航星的测量噪声。