国家高技术研究发展计划(2006AA704312) 作品数:16 被引量:76 H指数:6 相关作者: 刘建业 熊智 乔黎 郑广楼 张丽敏 更多>> 相关机构: 南京航空航天大学 上海航天控制工程研究所 中国航天 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 电子电信 天文地球 交通运输工程 更多>>
基于瞬态相对模型的轨道机动目标运动参数估计 被引量:3 2009年 空间目标可能存在未知的机动,针对该类目标相对导航问题,提出一种基于瞬态相对模型的运动参数估计方法.该方法依据轨道密切性思想,在瞬态意义下建立相对运动模型和机动辨识算法,然后通过密切轨道到参考轨道的量测变换对冻结时间模型进行状态滤波,可为目标机动下的自主导航提供所需的相对状态与目标机动参数估值.误差分析表明,所得估值偏差均有界.仿真验证了该方法在目标存在机动情况下的有效性和一般性. 李元凯 敬忠良 胡士强关键词:相对导航 参数估计 X射线脉冲星导航系统的闭环校正滤波器设计 被引量:2 2010年 X射线脉冲星导航(XNAV)系统对脉冲到达时间或相位的在轨测量存在星载钟计时误差问题.本文提出将钟差与卫星三维位置参数一起作未知量处理,采用4颗以上脉冲星的观测信息解算出卫星位置;将该位置信息与轨道动力学预报的位置信息的差值作为量测信息,结合卫星轨道动力学模型,设计闭环校正卡尔曼滤波器.仿真表明,设计的闭环校正滤波器能够对卫星轨道状态进行最优估计,解决了XNAV系统中的钟差问题. 乔黎 刘建业 郑广楼 熊智关键词:X射线脉冲星 卫星 导航 卡尔曼滤波 基于最小偏度采样的卫星自主导航SRUKF算法 被引量:14 2009年 针对航天器自主导航系统对可靠性、精确性和实时性的要求,将最小偏度采样策略和平方根Unscented卡尔曼滤波(SRUKF)算法相结合,提出了一种改进型SRUKF算法,该算法在保证滤波精度和标准Unscented卡尔曼滤波(UKF)算法相当的条件下,通过引入最小偏度采样减少了采样点数,提高了计算速度,以协方差阵的平方根代替协方差阵参加递推运算,减少了计算机舍入误差。将该算法应用于磁强计/雷达高度计组合导航系统中,仿真结果表明:该算法保证了估计精度,较大地减轻了计算负担,具有算法简单、计算效率较高的特点,能够满足卫星自主导航系统的要求。 李丹 刘建业 熊智 熊剑关键词:自主导航 非线性滤波 基于雷达高度计-星敏感器的卫星自主导航精度分析 被引量:3 2008年 考虑到采用多个雷达高度计进行卫星自主定位的不足,提出采用单个雷达高度计,结合星敏感器提供的测量信息,构成雷达高度计—星敏感器的卫星组合自主导航系统。通过大量的仿真实验,分析了地形起伏、可见导航星数目、星敏感器精度、地平仪精度等因素对定位精度的影响,并总结其变化规律,对提高卫星自主定位精度有重要的借鉴意义。 张丽敏 熊智 乔黎 刘建业关键词:雷达高度计 星敏感器 自主导航 单脉冲星自主导航系统可观测性分析 被引量:8 2008年 研究了基于单脉冲星的卫星自主导航系统中的重要理论问题——可观测性问题.建立了系统的状态方程和量测方程,根据扩展卡尔曼滤波对系统模型进行线性化处理的特点,采用分段式定常系统(PWCS)的可观测性分析方法分析系统的可观测性,经理论分析可知,系统的可观测矩阵接近奇异,可观测性较差.仿真结果表明:利用单颗脉冲星的量测信息能够修正卫星轨道动力学预报的位置和速度估计值,在短期内可将其误差控制在一定的范围内,但是很难实现长期的卫星自主轨道保持. 郑广楼 刘建业 乔黎 熊智关键词:X射线脉冲星 卫星 自主导航 基于受摄轨道模型的小卫星轨道摄动分析研究 被引量:10 2007年 小卫星在实际运行中受到多种摄动力的作用,这会对其轨道造成不同程度的影响,因此在小卫星的轨道设计与控制中,摄动是必须考虑的重要因素。本文以500km高的小卫星太阳同步轨道为研究对象,运用轨道摄动的基本理论,估计了地球非球形引力、大气阻力、太阳光压及第三体引力的量级并进行比较;建立小卫星轨道摄动分析模型,并在此模型的基础上,利用计算机仿真技术,对小卫星轨道摄动问题展开仿真研究,验证了几种主要摄动力的量级估计的结果,分析比较了几种主要摄动力对小卫星运行轨道的影响程度及规律,本文结果对小卫星轨道设计与控制具有很好的参考价值。 王融 熊智 乔黎 刘建业关键词:轨道摄动 小卫星 仿真 基于X射线脉冲星的自主天文导航技术 被引量:2 2008年 随着天文观测技术的发展,一类在X射线频段发出辐射的脉冲星显示了良好的导航特质,由此发展了一种全新的基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法。该方法通过探测X射线脉冲星发出的周期性脉冲信号进行导航,有别于传统的光学、射电天文导航。本文综述了基于X射线脉冲星自主导航技术,介绍其由来、发展历程、国内外研究现状,并对当前围绕该导航技术开展的研究工作进行了详细的分析,最后总结了需要进一步研究的若干问题。 乔黎 刘建业 贺亮 郑广楼 熊智关键词:X射线脉冲星 自主导航 天文导航 XNAV算法及其整周模糊度确定方法研究 被引量:9 2009年 X射线脉冲星导航(XNAV)是一种新型的航天器天文导航方法。研究了利用脉冲星脉冲相位观测信息进行导航卫星自主定轨的算法。首先分析了X射线脉冲在卫星和太阳系质心之间的传播时间方程,然后利用卫星与太阳系质心之间的相位差分观测量建立了系统的观测方程;结合导航卫星的轨道动力学特性,采用扩展卡尔曼滤波算法估计卫星的轨道。考虑到卫星轨道动力学预报得到的卫星位置值具有较好的精度,提出直接利用该位置预报值快速确定整周模糊度,并验证了该方法的可行性。数学仿真表明,该导航算法能够精确确定导航卫星在惯性系下的绝对位置。 乔黎 刘建业 郑广楼 熊智关键词:X射线脉冲星 卫星 自主导航 相位差分 整周模糊度 基于X射线脉冲星导航系统探测器研究 被引量:6 2008年 综述了基于X射线脉冲星导航系统探测器的原理,分析了现有的几种不同类型探测器的性能、测时特点和应用的局限性;给出了由多只探测器组成的探测器系统的原理设计,并分析了探测器系统的构成、安装方式以及处理电路;阐述了X射线脉冲星导航系统探测器在航天器导航中的应用以及国外应用先例,为基于X射线脉冲星导航系统探测器的研制提供有用的参考。 乔黎 刘建业 郑广楼 贺亮 熊智关键词:X射线探测器 X射线脉冲星 导航系统 NOVEL CELESTIAL NAVIGATION FOR SATELLITE USING X-RAY PULSARS 被引量:3 2008年 The X-ray pulsar-based navigation is a novel technology for the satellite autonomous navigation. The position and the velocity of the satellite are deterimined by using the pulse phases detected at the satellite and predicted by the pulse timing models. With the detected pulse phase, the satellite position with respect to the Earth center can be calculated along the line-of-sight to the pulsar. Using three pulsars, the satellite position in the in- ertial frame can be resolved. The extended Kalman filter (EKF) algorithm is designed to incorporate the range measurements with the satellite dynamics. Simulation verification shows that the proposed algorithm can accu- rately determine the satellite orbit, with the position error less than 100 m. Furthermore, the factors influencing the navigation performance are also discussed. 乔黎 刘建业 郑广楼 贺亮 熊智关键词:NAVIGATION