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论文编号 201311-25
论文题目 基于脉冲星和火星观测的深空探测器自主导航
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作者之间用逗号“,”分隔,最后为实心圆点“.”,

示例1:原姓名写法:Albert Einstein,编入参考文献时写法:Einstein A.

示例2:原姓名写法:李时珍;编入参考文献时写法:LI S Z.

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基于脉冲星和火星观测的深空探测器自主导航

首发时间:2013-11-01

刘劲 1    2   

刘劲(1981.10-),男,讲师,主要研究方向:自主导航

房建成 2    宁晓琳 2    吴谨 1    康志伟 3   
  • 1、武汉科技大学信息科学与工程学院,武汉 430081
  • 2、北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191
  • 3、湖南大学信息科学与工程学院,长沙 410082

摘要:为了消除脉冲星星历误差并提高火星探测巡航段末端导航精度,提出了一种基于脉冲星和火星观测的组合导航方法。由于当前测量技术有限,脉冲星星历信息中不可避免地存在误差,此时,X射线脉冲星导航定位精度较低。现有的火星敏感器精度较低,加之基于火星观测的自主导航定位精度与火星和深空探测器之间距离相关,即使在巡航段末端,基于火星观测的自主导航方式精度仍有限,不能满足火星探测需求。鉴于二者的互补性以及导航系统的非线性,将脉冲星星历误差引起的系统偏差作为增广状态,利用扩展Kalman滤波器将二者导航信息融合。与脉冲星导航和基于火星观测的自主导航方法相比,该组合导航方式对脉冲星星历误差和火星敏感器误差具有较强的鲁棒性,且定位精度较高,能满足火星探测的需求。

关键词: 导航 脉冲星 深空探测 Kalman滤波器 定位

For information in English, please click here

Autonomous navigation for deep space explorer based on pulsar and Mars observation

LIU Jin 1    2   

刘劲(1981.10-),男,讲师,主要研究方向:自主导航

FANG Jiancheng 2    NING Xiaolin 2    WU Jin 1    KANG Zhiwei 3   
  • 1、College of Information Science and Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081
  • 2、School of Instrumentation Science & Opto-electronics Engineering, Beihang University (BUAA), Beijing 100191
  • 3、College of Information Science and Engineering,Hunan University, Changsha 410082

Abstract:In order to eliminate the pulsar ephemeris error and improve the navigation accuracy of cruise phase tail end for Mars explorer, an integrated navigation method based on pulsar and Mars observation is proposed. Subjected to the current measurement technology, there is an unavoidable error in the pulsar ephemeris information. Under this condition, the positioning accuracy of X-ray pulsar navigation is very low. Subjected to the low accuracy of Mars sensor and the long distance between the Mars and the deep space explorer, the Mars observation-based navigation method, whose accuracy of cruise phase tail end is low, does not satisfy the requirement of Mars exploration. As two methods are complementary to each other, and the navigation system is nonlinear, an extended Kalman filter, where the system bias caused by pulsar ephemeris error is considered as the augment state, is adopted to fuse their navigation information. Compared with the pulsar navigation and the Mars observation-based navigation, this integrated method is robust to the pulsar ephemeris error and the Mars sensor error, and its accuracy is very high, which can satisfy the requirement of the Mars exploration.

Keywords: Navigation;Pulsar;Deep space exploration;Kalman filter;Position determination

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刘劲,房建成,宁晓琳,等. 基于脉冲星和火星观测的深空探测器自主导航[EB/OL]. 北京:中国科技论文在线 [2013-11-01]. http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201311-25.

No.4566036846221138****

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