[发明专利]基于非线性预测强跟踪无迹卡尔曼滤波的X射线脉冲星导航定位方法及系统在审
| 申请号： | 201910091316.9 | 申请日： | 2019-01-30 |
| 公开（公告）号： | CN109631913A | 公开（公告）日： | 2019-04-16 |
| 发明（设计）人： | 沈利荣;方海燕;孙海峰;李小平;刘彦明;苏剑宇;张力 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | G01C21/24 | 分类号： | G01C21/24;G01C25/00 |
| 代理公司： | 西安知诚思迈知识产权代理事务所(普通合伙) 61237 | 代理人： | 闵媛媛 |
| 地址： | 710126 陕西省*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于非线性预测强跟踪无迹卡尔曼滤波的X射线脉冲星导航定位方法及系统，该导航定位方法具体为：以航天器位置矢量和速度矢量作为导航状态变量，建立导航系统状态模型，获得航天器状态预测值；确立脉冲星信号观测值，建立导航系统观测模型；利用非线性预测强跟踪无迹卡尔曼滤波方法处理脉冲星信号观测值和航天器状态预测值，在航天器状态预测阶段，根据约束函数获得最小导航系统状态模型误差，准实时的修正导航系统状态模型的误差；在航天器状态更新阶段，引入渐消因子，抑制噪音干扰，预测并更新航天器的状态。对航天器状态模型误差进行估计和修正，同时解决噪声干扰导致的滤波器发散、X射线脉冲星导航精度低的问题。 | ||
| 搜索关键词： | 航天器 导航系统 状态模型 无迹卡尔曼滤波 非线性预测 导航定位 状态预测 脉冲星信号 跟踪 观测 滤波器 修正 导航状态 观测模型 速度矢量 位置矢量 约束函数 噪声干扰 噪音干扰 状态更新 准实时 发散 引入 预测 更新 | ||
【主权项】：
1.一种基于非线性预测强跟踪无迹卡尔曼滤波的X射线脉冲星导航定位方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤S1，选J2000地球质心惯性坐标系，以航天器位置矢量和速度矢量作为导航状态变量，建立导航系统状态模型，获得航天器状态预测值；步骤S2，选择J2000地球惯性坐标系，确立脉冲星信号观测值，建立导航系统观测模型；步骤S3，利用非线性预测强跟踪无迹卡尔曼滤波方法处理脉冲星信号观测值和航天器状态预测值，在航天器状态预测阶段，以脉冲星信号观测值与预测值的差值和导航系统状态模型误差构建约束函数，根据该约束函数获得最小导航系统状态模型误差，准实时的修正导航系统状态模型的误差；在航天器状态更新阶段，当脉冲星观测值与导航系统观测模型不匹配时，引入渐消因子，实时调整增益矩阵，保证不同时刻残差序列处处正交，抑制噪音干扰，预测并更新航天器的状态。
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