[发明专利]一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法

权利要求书

1.一种利用外部基准辅助的星座自主导航方法，其特征在于包括如下步骤：

S1)、以基准卫星和自主卫星的位置速度为状态量，建立星座自主导航系统的状态方程；

S2)、以基准卫星X射线脉冲星自主导航信息结合星座卫星之间的测距信息，建立系统的量测方程；

S3)、利用扩展卡尔曼滤波算法估计基准卫星和自主卫星的导航参数，进行星座整网定轨，完成卫星星座的自主导航；

以基准卫星和自主卫星的位置速度为状态量，仅考虑二阶带谐项建立的自主导航系统状态方程：

式中X₁、X₂分别表示基准卫星和自主卫星的位置速度状态量，Δf₁、Δf₂分别表示地球非球形引力高阶摄动、日月光压摄动；

所述的步骤2中，首先将基准卫星X射线脉冲星导航的时间差观测量转换为距离观测量：

式中，r_SC＝X₁为基准卫星在太阳质心坐标系中的位置，n为X射线脉冲星的位置矢量，D₀为X射线脉冲星到原点的距离，b为太阳的位置矢量，μ_Sun为太阳引力常数，c为X射线脉冲信号的传播速度；

然后针对X射线脉冲星观测量建立量测方程：

ρ_psr＝ρ_{psr_c}+v₁

式中ρ_{psr_c}表示根据动力学递推计算的距离，v₁表示X射线脉冲星导航量测噪声；

最后针对基准卫星-自主卫星星间间测距观测量建立量测方程：

式中(x₁,y₁,z₁)^T、(x₂,y₂,z₂)^T分别表示基准卫星和自主卫星的位置坐标，v₂表示星间链路测距信息量测噪声。

2.如权利要求1所述利用外部基准辅助的星座自主导航方法，其特征在于：所述的步骤3中，根据已建立的系统状态方程和量测方程，利用扩展卡尔曼滤波算法，估计基准卫星和自主卫星的导航参数，进行星座整网定轨，最终完成卫星星座的自主导航。