基于太阳敏感器/红外地平仪的自主导航算法研究

摘要

利用红外地平仪直接敏感地平的方法简单、可靠,但是由于红外地平仪精度不高,使得系统导航精度相对较低。因此本文提出一种基于太阳敏感器与红外地平仪相结合的自主导航算法,首先建立近地卫星的高精度轨道动力学模型,一方面利用太阳敏感器可弥补红外地平仪在精度上的不足,另一方面由于太阳敏感器在太阳阴影区无法正常工作,所以可利用红外地平仪在太阳阴影区正常工作,详细推导了在太阳光照区和太阳阴影区两种工作模式下的观测方程,采用自适应扩展卡尔曼滤波进行联合滤波对系统进行数值仿真,并对滤波算法的收敛性和仿真结果的精度进行了分析。通过对数值仿真结果的分析证实了该方案既提高了系统导航精度和鲁棒性,又有利于实际工程应用。