[发明专利]基于轨道反演的导航模型不确定度精确估计方法及系统

摘要

本发明提供一种基于轨道反演的导航模型不确定度精确估计方法及系统，包括将地面定位结果输入拓展后的深空探测器星际转移轨道动力学方程，将无线电测轨数据输入拓展后的地面无线电导航观测方程，将获取到的预测信息和状态修正量输入导航滤波器，将获取到的深空导航模型不确定项的值，以及相应位置矢量和速度矢量的值输入拓展后的深空探测器星际转移轨道动力学方程和地面无线电导航观测方程，不断将新的预测信息和状态修正量输入导航滤波器，以获取不确定项的以及相应的位置矢量和速度矢量的新的值。本发明能够精确的估计深空探测器在深空飞行过程中导航模型中的不确定度，实现对深空探测器位置速度信息的高精度计算，从而提高深空探测器导航精度。

主权项

一种基于轨道反演的导航模型不确定度精确估计方法，其特征在于，包括：步骤一：根据深空导航模型不确定项对深空探测器星际转移轨道动力学方程进行拓展，其中，所述深空导航模型不确定包括深空探测器的受晒截面积A的不确定度为δA、综合吸收系数k的不确定度δk和姿态推力器工作产生的净速度增量Δv的不确定度δv；步骤二：根据深空导航模型不确定项对地面无线电导航观测方程进行拓展；步骤三：根据拓展后的深空探测器星际转移轨道动力学方程和地面无线电导航观测方程生成导航滤波器；步骤四：将地面定位结果输入所述拓展后的深空探测器星际转移轨道动力学方程，以获取预测信息；步骤五：将无线电测轨数据输入所述拓展后的地面无线电导航观测方程，以获取状态修正量；步骤六：将所述预测信息和状态修正量输入所述导航滤波器，以获取深空导航模型不确定项δA、δk和δv的值，以及相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的值；步骤七：将深空导航模型不确定项δA、δk和δv的值，以及相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的值输入所述拓展后的深空探测器星际转移轨道动力学方程，以获取新的预测信息；步骤八：将深空导航模型不确定项δA、δk和δv的值、相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的值，以及无线电测轨数据输入所述拓展后的地面无线电导航观测方程，以获取新的状态修正量；步骤九：将新的预测信息和新的状态修正量输入所述导航滤波器，以获取深空导航模型不确定项δA、δk和δv的新的值，以及相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的新的值；步骤十：将深空导航模型不确定项δA、δk和δv的新的值，以及相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的新的值输入所述拓展后的深空探测器星际转移轨道动力学方程，以获取新的预测信息；步骤十一：将深空导航模型不确定项δA、δk和δv的新的值、相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的新的值，以及无线电测轨数据输入所述拓展后的地面无线电导航观测方程，以获取新的状态修正量；步骤十二：重复上述步骤八至步骤十一，直至获取到的深空导航模型不确定项δA、δk和δv的新的值为误差最小值，以及相应的探测器在日心天球坐标系下的位置矢量rp和速度矢量vp的新的值为误差最小值。