上海交通大学学报 ›› 2022, Vol. 56 ›› Issue (11): 1461-1469.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.233
收稿日期:
2022-06-21
出版日期:
2022-11-28
发布日期:
2022-12-02
通讯作者:
马辛
E-mail:maxin@buaa.edu.cn
作者简介:
张文佳(1996-),男,山东省济宁市人,硕士生,从事卡尔曼滤波、信号处理、天文导航研究.
基金资助:
Received:
2022-06-21
Online:
2022-11-28
Published:
2022-12-02
Contact:
MA Xin
E-mail:maxin@buaa.edu.cn
摘要:
当深空探测器接近目标行星时,由于目标行星引力快速增加,轨道动力学模型会出现较快的加速度变化.由于噪声协方差不完全已知,所以传统的滤波方法无法获得导航参数的最优估计,难以满足接近段导航系统的性能要求.为满足系统高稳定性和高精度需求,提出一种基于系统噪声协方差的滑动窗口自适应非线性滤波方法.通过构造系统噪声协方差更新函数,使用滑动窗口对噪声协方差平稳化处理,将速度噪声引起的误差与位置噪声引起的误差隔离开,实时更新所使用的滤波参数信息,自适应调节系统噪声协方差.以火星探测器为例进行仿真,仿真结果表明,相对于传统的无迹卡尔曼滤波方法,该方法获取的位置精度和速度精度分别提高90.97%和66.17%,抑制了系统模型上快速变化的积分误差,并解决传统滤波方法的发散问题.此外,分析了滤波周期和窗口大小对导航性能的影响,为深空探测自主导航提供了一种可行的自适应滤波新方法.
中图分类号:
张文佳, 马辛. 深空探测器接近段自主导航的滑动窗口自适应滤波方法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(11): 1461-1469.
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