[发明专利]航天器天文测角测速组合自主导航系统及其导航方法

权利要求书

1.一种航天器天文测角测速组合自主导航系统，其特征在于，其包括：

天文测速导航子系统，与主滤波器相连，用于观测导航天体并获得其光谱频移测量值，解算输出航天器在惯性坐标系下的导航参数；

天文测角导航子系统，与主滤波器相连，用于观测导航天体并获得导航天体方向单位矢量，解算输出航天器在惯性坐标系下的导航参数；

主滤波器，与天文测速导航子系统及天文测角导航子系统相连，用于根据天文测速导航子系统及天文测角导航子系统的输出，分配权因子，实现两个子最优估计值在主滤波器中进行信息融合，以获得全局最优估计值；

所述天文测速导航子系统主要包括天文测速导航敏感器和天文测速导航子滤波器，天文测速导航敏感器用于观测导航天体并获得其光谱频移测量值，天文测速导航子滤波器用于根据光谱频移测量值，结合星历及航天器姿态解算航天器在惯性坐标系下的导航参数。

2.根据权利要求1所述的航天器天文测角测速组合自主导航系统，其特征在于，所述天文测角导航子系统主要包括天文测角导航敏感器和天文测角导航子滤波器，天文测角导航敏感器用于观测导航天体并获得其方向单位矢量，天文测角导航子滤波器用于根据方向单位矢量，结合星历及航天器姿态解算航天器在惯性坐标系下的导航参数。

3.一种航天器天文测角测速组合自主导航系统的导航方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，建立天体惯性坐标系OXYZ；

步骤二，在天体惯性坐标系OXYZ下，在t时刻，采用测角导航敏感器可测得本体系下的导航天体方向单位矢量，建立参考天体方向矢量的测量方程和导航参数状态方程，解算获得航天器位置参数；将两次观测获得的航天器位置参数差分后可得速度参数；

步骤三，在天体惯性坐标系OXYZ下，在t时刻，航天器同时接收到第一导航天体的光信号、第二导航天体的光信号、第三导航天体的光信号，采用测速导航敏感器可测得其光谱频移测量值，结合航天器姿态信息，通过计算得出航天器在惯性坐标系下的导航参数；

步骤四，在步骤二和步骤三的基础上组成联邦滤波器，在满足信息守恒的前提下分配权因子，实现两个子最优估计值在主滤波器中进行信息融合，以获得全局最优估计值。