基于双未知输入扩展自校准滤波的火星大气进入段自主导航算法

摘要

由于火星大气进入段的突风、沙尘暴、大气密度变化以及模型参数选取不当等因素的影响,导致动力学方程中存在未知输入(偏差),又由于惯性测量单元漂移等因素的影响,导致量测数据中存在未知输入(偏差),这两种未知输入(偏差)将严重影响火星大气进入段自主导航的精度。本文基于双未知输入扩展自校准滤波,建立了一种新的火星大气进入段自主导航算法,该算法能自动对动力学方程和量测方程中的未知输入进行识别、估计和补偿,消除系统误差,并通过数据融合减小偶然误差,提高滤波精度,实现高精度的自主导航。算例结果表明,与基于扩展Kalman滤波的传统导航算法相比,本文算法在探测器运动状态的6个维度上均大幅提升了导航精度。