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空间非合作目标快速姿态跟踪导航方法研究
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:宇航学报
  • 时间:2013
  • 页码:249-256
  • 分类:TP24[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]飞行器动力学与控制教育部重点实验室,北京100081, [2]北京理工大学宇航学院,北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金(11102018)
  • 相关项目:空间绳网弹射捕获动力学与控制的基础问题研究
作者: 翟光|张景瑞|
中文摘要:

提出了一种空间非合作目标快速姿态跟踪导航方法。在非合作目标相对测量过程中,激光测距仪测距数据具有不连续的特点。当不具备测距数据时,采用基于位置-速度方差修正的姿态跟瞄导航滤波算法,引导追踪航天器完成对目标的粗捕获和保持;当具备测距信息时,通过引入间接量测矩阵和Wonham能控规范型极点配置方法,采用基于全维状态观测器的姿态跟瞄导航滤波算法,完成对目标的连续精确指向跟踪,并通过配置观测器极点调整滤波收敛速度。本文提出的姿态指向跟瞄导航算法克服了非合作目标跟瞄过程中测距信息不连续的问题,与传统扩展卡曼滤波算法相比,能够避免量测方程近似线性化过程中的大量矩阵求导运算,因而提高了跟踪导航滤波的收敛速度,增强了追踪航天器对非合作目标的快速姿态指向与跟瞄能力。

英文摘要:

A rapid attitude tracking-based navigation strategy for non-cooperative target tracking is proposed in this paper. In order to cope with the output interruptions of the laser range finder, the relative position-velocity based filter with variance correction is used for approximate tracking; when the laser range finder works properly, the navigation filter based on full-dimensional state observer is adopted by introducing the pole-assignment method and indirect measurement matrix, and the convergence rate can be regulated by using different pole-assignments. Series of simulations are performed with different initial conditions to demonstrate the filter behaviors. The result shows that the navigation strategy proposed in this paper can be used to cope with the interruptions of the laser range finder effectively, and compared with the traditional Extend-Kalman filter, the computational complexity due to matrix derivations can be avoided, and the convergence rate of the navigation filter is improved consequently,

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670