影响天文导航系统定位精度的两个因素分析

本文的目的是研究影响天文导航系统定位精度的两个因素–时间和重力矢量方向。首先对影响天文导航系统定位精度的两个因素进行了理论分析并首次给出了理论公式,然后通过计算机仿真试验分析了两个因素对天文导航系统定位精度的影响程度。最后给出了对工程实践具有指导意义的结论。
     

空间目标天基天文定位误差分析

空间目标的天基观测是未来空间目标监视系统的主要观测方式。天基观测 可以利用轴系定位和天文定位两种方式实现对空间目标的定位,其中天文定位方式能够达到 较高的定位精度。星载相机的姿态测量误差和目标位置提取误差都会影响空间目标的天文定 位精度。基于此,本文推导了空间目标天基天文定位的误差公式,结合一套星载相机的参数 ,采用计算机仿真的方法,研究并分析了各项误差因素对天文定位精度的影响规律。计算结 果表明,空间目标的视赤经的精度随视轴赤纬角的增大而变差,视赤纬精度水平高于视赤经 的精度水平;将空间目标成像在CCD面中心位置附近,能够得到较高的定位精度;视位置测 量精度与目标星点质心提取精度呈线性关系;就目前的硬件水平而言,视赤纬可以达到标准 偏差优于2″的水平,视赤经精度稍差。
     

仰望美丽的星空

地球上最浩淼、最宽阔的是什么？是海洋。然而,与浩淼的星空相比,地球上的海洋就不过是一滴水。从孩提时代起,我们就喜欢仰望美丽的星空,它给予了我们无尽的遐想。为了激发人们寻找星空之美的热情,英国格林威治皇家天文台每年都要举办一次国际性的天文摄影大赛。     

深空探测器自主天文导航技术综述(上)

<正>21世纪世界各国都加快了深空探测的脚步。随着深空探测任务的增多,探测器的智能自主技术已成为一项亟待解决的关键技术。而深空     

环月探测器自主天文导航系统的可观度分析

文章提出了在环月段以月球—探测器—恒星、月球—探测器—太阳这两个位置面和月心距等观测信息进行滤波的导航方法。通过对几种非线性系统可观性分析方法的比较,在基于误差协方差阵的可观性分析方法基础上,提出了以谱半径定义的可观度分析方法,并证明了定义的可观度指标与系统导航精度的关系,说明其能够定量描述系统可观的程度。最后仿真验证了这种可观度分析方法的可行性。     

月球探测器天文导航的遗传粒子滤波方法

天文导航系统是典型的非线性和噪声非高斯分布的系统.针对传统的扩展卡尔曼滤波不适于非线性和噪声非高斯分布的系统,和一般粒子滤波存在的粒子退化和采样枯竭问题,提出了一种基于遗传算法进行再采样的月球探测器自主天文导航粒子滤波新方法.计算机仿真结果显示了该方法可以有效的克服传统粒子滤波方法的缺点,提高天文导航系统的定位精度.      

太阳探索史画之一

从这一期起，拟分8次，用艺术和科学的图片，配以简明的文字，再现从史前时代直到今天太空时代的人类认识和探索太阳的历史过程。     

用于微光探测器的天文杜瓦

综述了天文用ＣＣＤ激光探测器对天文杜瓦的要求，介绍了研制的ＴＷＤ型杜瓦的特点和试验情况。试验结果表明，在无探测腔时，Ⅱ型和Ⅲ型杜瓦容器的技术指标分别达到：有效容积２．５Ｌ和１．２５Ｌ；质量２．０５ｋｇ和３．０２ｋｇ；液氮保存期１１０ｈ和１１６ｈ．真空寿命达２年以上．接探测腔后，Ⅱ型杜瓦液氮保存期为４０ｈ；ＣＣＤ冷盘温度可达到－１００～－１２０℃．     

高超声速飞行器惯性/天文鲁棒组合导航方法

对于高超声速飞行而言,惯性/天文组合导航的应用将会面临异常值干扰和噪声特性变化等问题,需要控制天文量测中异常值扰动的影响,提高对于可靠量测信息的利用效率。为此,本文研究了一种基于平衡因子的组合导航方法,采用鲁棒滤波方法进行惯性/天文组合导航系统的量测更新,将自适应滤波技术引入到鲁棒滤波中,考虑到天文量测信息不同的噪声特性和水平,将自适应因子分解为姿态自适应因子和位置自适应因子,从而平衡状态预测信息和天文测量信息的贡献。仿真结果表明,本文方法可以显著提高高动态环境影响下的组合导航性能。     

基于STK的导航星模拟及天文定位选星算法研究

导航星优选是研究天文定位导航的前提。本文结合导航恒星选星对天文定位的影响,研究提出了基于STK软件的导航星模拟方法,并针对空天飞行器对天文观测时的条件约束,结合天文导航定位对导航星的要求,构建了适合不同飞行航迹的导航星库。基于所设计的导航星库,以空天飞行器为应用对象,结合其在轨段飞行轨迹参数,基于STK软件进行了天文导航定位仿真研究。在所设计的飞行器飞行航迹参数及可见星信息条件下,针对空天飞行器长航迹飞行运动特点,设计了3种不同的天文定位观测选星方案,并研究了不同选星方案下的天文导航定位性能。最后通过仿真验证表明所提出的导航星模拟和选星方法能有效满足空天飞行器对天文导航定位的要求。