[发明专利]复杂扰动下的空间相对状态快速确定方法

权利要求书

1.一种复杂扰动下的空间相对状态快速确定方法，其特征在于，通过选取描述空间相对运动的动力学状态变量进行扩维，将运动过程和测量表述为非线性方程、将复杂空间扰动表述为非常规噪声；对动力学模型不准确引起的递推误差进行协方差矩阵的上界估计；采用自适应递推优化方法对测量值中包含的扰动信息进行估计和剔除，从而得到空间相对状态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的空间相对状态描述是指：其中：x_k∈Rⁿ为k时刻系统状态，y_k∈R^p为k时刻测量输出，f(x_k-1)为k-1时刻系统非线性状态方程，G为过程噪声矩阵，w_k为k时刻描述复杂空间扰动的非常规过程噪声，v_k为k时刻测量噪声。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的运动动力学模型：其中：空间相对位置向量ξ＝[x y z]^T建立在主星当地水平坐标系，三个分量分别朝向径向、切向与法向，r,θ,μ分别为主星轨道半径、真近点角和引力系数，w_x,w_y,w_z为空间扰动量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的上界估计是指：其中：为先验协方差矩阵，λ_k,α,β为待优化系数，tr(·)为矩阵求迹运算，I为单位矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的自适应递推优化方法是指：通过在测量获取后建立复杂扰动下的优化代价函数根据递推模型获取过程噪声的估计，经滤波后快速得到空间相对状态信息，其中：S_k为k时刻待优化值，为k时刻输出预测协方差矩阵，为k时刻过程噪声矩阵第m个对角元素，T_s为采样时间。