[发明专利]一种基于可观测度分析的深空自主导航方法

权利要求书

1.一种基于可观测度分析的深空自主导航方法，其特征是，它的具体步骤为：

步骤一：建立深空探测器基于地月转移轨道动力学模型的深空自主导航系统的状态模型；

步骤二：建立深空探测器基于地月转移轨道的地心视线矢量观测模型和月心视线矢量观测模型；

步骤三：采用非线性系统可观测度分析方法对步骤一的自主导航系统的状态模型与步骤二获得的地心视线矢量观测模型和月心视线矢量观测模型进行分析；获得地心视线矢量观测模型下自主导航系统的可观测度和月心视线矢量观测模型下自主导航系统的可观测度；

步骤四：对步骤三获得的地心视线矢量观测模型下自主导航系统的可观测度和月心视线矢量观测模型下自主导航系统的可观测度分别进行动态确定信息分配因子；

步骤五：根据步骤四获得的信息分配因子，采用基于UKF的联邦滤波算法获得深空探测器的轨道参数；

步骤六：根据步骤五获得的深空控测器的轨道参数，实现深空自主导航。

2.根据权利要求1所述的一种基于可观测度分析的深空自主导航方法，其特征在于步骤一中所述的深空自主导航系统的状态模型为：

X·v-μ[1+32J2(Rer)2(1-5z2r2)]x/r3+μm[xm-xrsm3-xmrm3]-μ[1+32J2(Rer)2(1-5z2r2)]y/r3+μm[ym-yrsm3-ymrm3]-μ[1+32J2(Rer)2(3-5z2r2)]z/r3+μm[zm-zrsm3-zmrm3]+w]]>

=f(X)+w]]>

式中，r＝[x y z]^T为探测器在惯性系统内的位置，v＝[v_x v_y v_z]^T为探测器在惯性系统内的速度，X＝[r^Tv^T]^T为系统状态变量；μ为地球引力常数，J₂为地球形状摄动引力系数，R_e为地球平均赤道半径；其中x_m，y_m，z_m为月球在惯性系内的位置分量，r_m为月球在惯性系内的矢径；r_sm为月球相对于探测器的矢径；w为系统模型误差。